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《酸化焙烧高岭土负载铜、镍掺杂二氧化钛的制备及可见光催化性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20121100123硕士学位论文(学生类别:全日制学术型硕士研究生学科名称:环境工程论文题目:酸化焙烧高岭土负载铜、镍掺杂二氧化钛的制备及可见光催化性能研究英文题目:StudyonSynthesisandPhotocatalyticPropertiesofAcidActivatedCalcinedKaoliniteSupportedCu,NiDopedTiO2学生姓名:王安琪导师姓名:简丽教授二○一五年六月内蒙古工业大学硕士学位论文摘要TiO2作为一种化学性质稳定、无毒、廉价的半导体氧化物,以其在紫外光下良好的光催化活性得到广泛关注,然
2、而由于其自身缺陷(宽禁带、易流失、分离回收难),TiO2极难实际应用于有机污染废水的处理。为了提高TiO2在工业废水处理领域中的利用率,通常采用负载与掺杂等方法对TiO2进行改性。本文以钛酸丁酯、硝酸铜、硝酸镍、高岭土等为原料,原位制备了X2--TiO2/SO4/CK(X=Cu、Ni)催化剂,以罗丹明B为模拟污染物评价其在可见光下的光催化活性,重点考察了制备过程中掺杂量、浸渍酸浓度、焙烧温度对其光催化活性的影响,实验结果证明,本文制备的催化剂在可见光下具有良好的光催化活性,2-催化剂X-TiO2/SO4/CK(X=Cu、Ni)的掺杂量为1wt%Cu或0.75at%Ni,酸处理载体
3、浓度为20%,催化剂焙烧温度为450℃,此时催化剂光催化效果最佳。利用XRD、BET、EDS、TEM、FTIR、UV-Vis、XPS等表征手段对所制备的X2--TiO2/SO4/CK(X=Cu、Ni)催化剂结构和颗粒特性等进行了表征和分析。XRD测2-试结果表明催化剂X-TiO2/SO4/CK(X=Cu、Ni)中同时存在锐钛矿型TiO2与金红石型TiO2;BET结果分析结果显示负载后载体的比表面积有所增加;HTEM及EDS测试结果表明催化剂表面存在Cu和TiO2,且TiO2的晶格间距发生变化;XPS结果表明Ti、O的结合能降低,可能是由于掺杂物使TiO2晶格间距发生变化导致的;P
4、y-FTIR证明了该催化剂既含有B酸又含有L酸。关键词:可见光光催化;原位制备;TiO2;高岭土;酸改性内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractTitaniumdioxide(TiO2),asaphotocatalyst,hasreceivedagreatdealofattentionasitschemicalstability,non-toxicity,lowcost,andotheradvantageousproperties,however,duetoitsdefective,suchaseasytoloseanddifficulttorecoverandseparate
5、,widebandgap(3.2eV),titaniaisdifficulttobeappliedtothetreatmentoforganicwastewater.Toovercometheselimitationsandincreaseitsutilizationratiointhefieldofwastewatertreatment,numerouseffortshavebeenmadetoimprovethephotocatalyticactivitythroughdopingandmodifyingthesurfacepropertyofTiO2,etc.2-Inthi
6、sstudy,X-TiO2/SO4/CK(X=Cu、Ni)compositephotocatalystsweresuccessfullyobtainedviain-situmethodusingrawmaterials,includingtetrabutyltitanate,cupricnitrate,nickelnitrateandkaolinite.ThephotocatalyticactivitiesofthepreparedcompositephotocatalystswereevaluatedviaaprobereactiontodegradeRhodamineBund
7、ervisiblelightandstudythefocusesontheinfluenceofdopingamount,H2SO4concentrationforimmersionandcalcinationtemperatureonthephotocatalyticactivity.Experimentalresultsindicatedthatthepreparedcatalystpresentedhighvisiblelightphotocatalyticactivity