分子筛负载改性纳米tio2的制备及光催化活性研究

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1、万方数据硕士学位论文学校代码f旧印>分子筛负载改性纳米Ti02的制备及光催化活性研究PreparationandphotocatalyticactivityofmodifiednanoparticletitaniumdioxideloadedOilZeolite作者姓名：李慧芳学科专业：应用化学学院(系、所)：化学化工学院指导教师：徐海副教授论文答辩日期匏I晕蔓：lb答辩委员会主席中南大学2014年5月学位论文原创性声明删万方数据本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知

2、，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：痊堡茎日期：鲨!竺年上月』日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部

3、或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：型差导师签名—厶蔓星日期：型兰年野卫日万方数据分子筛负载改性纳米Ti02的制备及光催化活性研究摘要：本文利用溶胶凝胶法制备了纯纳米Ti02及不同比例Zn、Cu、La离子单掺杂，La．Zn共掺杂的纳米Ti02光催化剂。利用溶胶浸渍法制备了MCM一41分子筛负载纯纳米Ti02及La—Zn共掺杂纳米Ti02的复合光催化材料，考察了其在紫外光下对甲基橙溶液和甲醛气体的降解效果。本文得出的主要结论如下：(1

4、)对纳米Ti02进行金属离子掺杂实验，发现Zn、Cu掺杂能够促进晶型转变，而La掺杂却具有抑制晶型转变的作用，且三种金属离子掺杂均能够抑制晶粒长大，细化晶粒。通过对甲基橙的降解效果考察金属最佳掺杂比例，发现Zn、La的最佳掺杂摩尔百分比为O．15％，2h对甲基橙的降解率分别为89％和90％，Cu的最佳掺杂摩尔百分比为O．2％，2h对甲基橙的降解率为82％。O．05％Zn2++0．1％La3+共掺杂纳米Ti02具有优于单掺杂的光催化性能，2h对甲基橙的降解率为95％。(2)干燥器法测定了3A、5A、13X、MCM一41

5、分子筛对甲醛的静态吸附量，MCM．41介孔分子筛对甲醛的吸附性能最好，说明高比表面积和大孔径有利于甲醛气体的吸附。将MCM．41分子筛与纯纳米Yi02及0．05％Zn+0．1％La／Ti02的溶胶分别进行不同比例的浸渍负载，发现分子筛负载能够抑制纳米Ti02的晶粒生长，且晶粒尺寸随负载量的增加而增大，复合材料的孔容和孔道直径都随负载量的增加而减小。两种复合材料中光触媒的负载量在40％时，对甲基橙光催化活性最好，80min时对甲基橙的降解率分别达至1J86％矛1196％。(3)利用自制甲醛气体降解测试装置考察纯纳米Ti

6、02，La—Zn／Ti02，MCM一41分子筛及40％La．Zn／Ti02／MCM一41对甲醛气体的吸附降解作用，发现光触媒负载量为40％的0．05％Zn+0．1％La／Ti02复合材料对甲醛的吸附降解效果最佳，在80min时对甲醛气体的降解率能够达到95％，这是吸附和降解发挥协同作用的结果。关键词：纳米Ti02，掺杂，MCM一41分子筛，甲基橙，甲醛，降解分类号：万方数据Preparationandphotocatalyticactivityofmodifiednanoparticletitaniumdioxide

7、loadedonZeoliteABSTRACT：PuretitaniaandnanoparticletitaniadopedwithdifferentamountofZinc，Cuprum，LanthanumandLanthanumandZincCO—dopedYi02nanoparticlesweresynthesizedviasol-gelmethod．Ti02andLanthanum—ZincCO．dopedTiO，nanoparticlesweredispersedontotheexternalsurface

8、ofMCM-·41Zeoliteusingasol--gelprocessinordertoimprovethephotocatalyticactivity．TheactivitiesofTi02／MCM-41andLa．Zn／TiO，／MCM．4lcatalystswereevaluatedbytheabilityofdegradationt