空心微珠负载tio2光催化剂的制备与光催化性能研究

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1、万方数据学校代号：学号：密级：1053611111020977公开长沙理工大学硕士学位论文空心微珠负载Ti02光催化剂的制备与光催化性能研究学位申请人姓名望逦指导擞师萱爱蚕副塾援所在学院物理与电子科学学院专业名称挝挝堂论文提交日期2014生4旦8日论文答辩日期2014年5月24日答辩委员会主席递壶麴援万方数据lIIIIIIIIIIIIIIIIIIlY2756190SynthesisandPhotocatalyticPropertiesofNanoTi02CoatingonFlyAshCenospheresbyLUOLiB．E．(shenyangagricul

2、turaluniversity)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineering1nmaterialogy1nChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorAssociateprofessorZengAixiangApril，2014万方数据长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外

3、，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：呵研日期：加tP年6月f。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》

4、，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密叭(请在以上相应方框内打“4”)作者签名：吗确导师签名：概日期：X舻年5月r日日期：瑚哗年f月翻万方数据摘要光催化技术是一种新的环保技术，在治理与预防环境污染方面有着广阔的应用前景，特别是近年来，雾霾现象的频繁出现，把光催化技术治理环境推向了一个新的高潮。二氧化钛作为应用最广泛的半导体光催化剂，拥有资源丰富、化学性能稳定、光催化活性高、无毒无污染等优点，自然成为光催化治理环境的首选对象。纳米TiO：粉体很容易团聚，且在实际的应用过程中存在易流失、难回收再利用等缺点

5、，而负载型Ti02光触媒材料能够有效的弥补以上缺陷，并能在一定程度上提高催化活性。本文首先用溶胶一凝胶法(sol—gel)制备Ti02粉体，以H2S04、HCl和一水合柠檬酸作酸催化剂，采用单一变量法研究了酸催化剂的种类和用量、焙烧温度对样品结构和性能的影响，最终确定制备条件为：1．5mLH2SO。或盐酸作为酸催化剂，500。C煅烧2h。结果显示：H2S04制备的样品粒度分布较均匀，粒径较小，催化活性普遍较高，在700。C高温处理2h后，仍保持锐钛矿相。一水合柠檬酸作酸催化剂，有利于Ti02金红石相的生成，适用于在较低温度下制备混晶型的产品。盐酸的量对Ti0

6、2的晶型有很大影响，盐酸的量较少时，制得的Ti02为锐钛矿相：当盐酸的量大于1．0mL时，制得的Ti02为锐钛矿相和金红石相混晶型，随着盐酸量的增加，金红石相含量增多，粒径增大；盐酸为1．5mL时制得的Ti02光催化性能最强。以空心徼珠为载体，制各了负载型催化剂，研究了载体类型、装载量、制备方法等对负载型催化剂光催化性能的影响，发现以漂珠作载体，装载量为lg每5mL钛源，采用sol+gel制备的Ti02／pz催化剂的催化性能最好。空心微珠作载体能够有效提高Ti02的催化活性，减少Ti02的使用量。负载型催化剂的光催化活性稳定，重复使用4次，催化活性没有明显下

7、降。为了研究元素掺杂改性对负载型光催化剂催化性能的影响，在本文中选用Fe、Ba元素对负载型光催化剂进行掺杂改性处理，结果显示，在负载型催化剂中掺杂Fe”不能提高其在uv下的催化活性，可能原因是空心微珠基体中的铁元素经过煅烧处理后迁移到Ti02的晶格中，也成为掺杂元素，过量的铁元素掺入其中，成为电子一空穴的复合中心，降低了其在uv下的催化活性，但能提高其在可见光下的催化活性：而Ba2+的掺入不能使催化剂的催化活性提高，反而具有抑制作用。万方数据此外，发现在H202的协同作用下，漂珠负载的Ti02催化剂在波长大于400nm的光下拥有很强的光催化活性；多次循环使用

8、后，H202的协同作用依然存在。关键词：光催化；Ti