ACF光催化材料的制备及性能研究.pdf

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1、第44卷第12期应用化工Vo1．44No．122015年l2月AppliedChemicalindustryDec．2015掺杂TiO2／ACF光催化材料的制备及性能研究张秀洁，李素勤，皇甫晨晨，邓炳耀，刘庆生，孙洁(生态纺织教育部重点实验室(江南大学)，江苏无锡214122)摘要：利用溶胶．凝胶法制备了N、Ni单独掺杂和N／Ni共掺杂的二氧化钛溶胶，然后通过浸渍法将溶胶涂覆到粘胶基非织造布上，磷酸活化后在马弗炉中高温煅烧，制得了掺杂TiO2／ACF光催化材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外．可见吸收光谱(uV—VisDRS)对所制备材料进行研究。通过对可见光照射

2、下亚甲基蓝溶液(20mg／L)的光催化降解率研究其光催化性能。结果表明，掺杂TiO均匀的负载到活性碳纤维(ACF)上；所有光催化材料中TiO2均为锐钛矿型和金红石型混合晶型，锐钛矿型TiO所占比例约为65％；NTiO2、NiTiO2和NNiTiO2的紫外．可见漫反射光谱均发生红移。与未掺杂TiO：／ACF相比所有掺杂TiO：／ACF的光催化能力均有提高，且NNi·TiO，／ACF的光催化效果最佳。关键词：二氧化钛；掺杂；活性碳纤维；光催化中图分类号：TQ134．1；TQ426．65；TS176．5文献标识码：A文章编号：1671—3206(2015)12—2239—04Preparat

3、ionandpropertiesofdopedtitaniumloadedonactivatedcarbonfiberZHANGXiu-jie，LISu—qin，HUANGFUChen—chen，DENGBing—yao，LIUQing—sheng，SUNJie(MinistryofEducation，KeyLaboratoryofEco—Textiles(JiangnanUniversity)，Wuxi214122，China)Abstract：TheNorNidopedandN／NiCO—dopedTiO2werepreparedbysol-gelmethod．Viscose—ba

4、sednonwovenfabricwasdippedintheso1．Itwasactivatedinphosphoricacidandcalcinedinamufflefur．nace，andfinaHythedopedTi02／ACFwasobtained．ThephotocatalystwascharacterizedbySEM．XRDandUV-VisDRS．ThephotoeatalytiepmpeitiesofdopedTiO2／ACFwereinvestigatedbydegradingmeth—yleneblue(20mg／L)undervisiblelight．The

5、resultsshowedthattheACFhasevenlybeencoatedwithNorNidopedandN／NiCO-dopedTiO2．RufletypeTiO2andanatasetypeTiO2existedinallphotocatalyticmaterials．AnatasetypeTiO2wasaccountedforabout65％．TheobtainedNTiO2，NiTiO，andNNiTiO，exhibitedanobviousredshiftefectoftheirUV—visiblediffusereflectancespectroscopy．Th

6、ephotocatalyt．icactivityofdopedTiO2／ACFwashighercomparedwithTiO2／ACF，andphotocatalyticactivityofNNi—TiO2／ACFWaShighest．Keywords：titaniumdioxide；doping；ACF；photocatalyfic光催化材料是在紫外光(UV)或者可见光浪费[引。(Vis)的作用下能够发生光化学反应的一类半导体对于上述问题，可以通过非金属掺杂的方法，使催化剂材料，包括二氧化钛、二氧化锆、氧化锌、氧化TiO：带隙变窄，拓宽TiO：的光响应范围广引；金属锡、硫化镉等多种

7、氧化物和硫化物半导体。纳米二离子掺杂能降低TiO中光生电子和光生空穴的复氧化钛(TiO)因其氧化能力强、化学性质稳定、无合速率，提高二氧化钛的光催化活性_8]。国内外毒、抗磨损性、无二次污染¨引，应用最为广泛。纳对TiO2掺杂改性方面的研究有很多，但是对N、Ni米TiO在使用中存在技术难题：一是TiO量子效率共掺杂TiO的研究报道比较少见。将纳米光TiO，低，光谱响应范围窄；二是粉体光催化剂很容易团固定化，可以有效解决TiO2难回收问题。然而T