改性TiO2光催化剂的制备及降解甲醛的研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:allenwyh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于室内甲醛污染日益严重,甲醛的治理研究引起诸多学者的关注。用作污染物深度净化的光催化氧化法是近年来的研究热点。在众多光催化剂中,TiO2以其无毒价廉,催化活性高,氧化能力强,稳定性好而最为常用。而由于自身的局限性使TiO2光催化降解效率不高,所以本文将采用稀土复合TiO2制备复合光催化剂,以提高TiO2的光催化活性。本文采用固相合成法制备了CeO2与TiO2的摩尔比从1∶0.8到1∶2.5的系列复合氧化物,利用热差分析仪、X射线衍射仪、紫外-可见光分光光度计、X射线光电子能谱仪、原子荧光光谱仪、FT-IR傅里叶变换红外光谱仪等分析技术对所制备的复合粉体的晶相结构、光谱吸收性能、表面电子结构、表面化学组成及化学状态等进行了分析和表征。采用固相合成法制备出了Ag/CeO2/TiO2复合粉体,通过光催化降解甲醛实验对所制备的复合粉体进行了性能表征。实验论证了:1)所制备的复合粉体经800℃热处理后,TiO2仍呈锐钛矿型,CeO2的掺杂能有效抑制TiO2的相变,提高了TiO2的相变温度;2)在复合粉体中,CeO2以Ce4+/Ce3+体系共存,TiO2中也有少量的Ti3+,由于Ti与Ce的变价体系产生表面氧空位,使表面吸附氧增加,且CeO2掺杂后复合粉体表面的羟基浓度增加;3)FT-IR红外光谱表面掺杂后样品表面比纯TiO2易于吸附水,并含有大量的羟基;4)掺杂CeO2后TiO2的吸收带边红移至450 nm左右,增强了催化剂对可见光的吸收,且在TiO2与CeO2摩尔比为1∶105时光谱吸收阈值最大;5)适量的Ce掺杂能降低TiO2的PL光谱强度,在TiO2与CeO2摩尔比为1∶1.5时荧光强度最弱,继续增大TiO2与CeO2摩尔比时荧光强度反而增大。光催化降解甲醛实验研究表明:1)在普通日光灯下,CeO2/TiO2复合粉体对甲醛的降解率为82.4%,是德国Degussa P25的2.3倍,明显优于P25 TiO2光催化剂;2)普通日光灯下,Ag/CeO2/TiO2复合粉体对甲醛的降解率为95.91%,光催化降解6天后,甲醛的浓度为0.02 mg/l,低于国家标准值,其光催化降解效率明显优于CeO2/TiO2和德国Degussa P25光催化剂。通过光催化降解甲醛的实验得出最佳的实验参数为:TiO2与CeO2的摩尔比为1∶1.5、热处理温度为500℃、保温2.5 h、湿度为53±3%RH左右、甲醛的最佳加入量为0.5 ml(1%)、光催化剂用量为5g。在甲醛光催化降解过程中,温度对光催化降解影响不明显,温度一般在15—40℃本文通过CeO2及Ag、CeO2对TiO2的掺杂改性研究表明,掺杂有利于增强TiO2对可见光的吸收,提高了TiO2对太阳光的利用率,掺杂后在可见光下TiO2对甲醛的光催化降解率明显提高。
其他文献
<正>中国经济在经历了多年高速增长后,进入"GDP个位数增长"的新常态。预计未来十年,GDP增长速度还将减慢。与中国经济一样,房地产业经历了2003—2013的"黄金十年",同样面临变
美国进步时代面临的基本困境是工业化和城市化使得原有的制度安排无法再保护美国人珍视的自由竞争和个人自由。在部分食品企业和一些官僚机构的推动下,食品安全监管被提上国
环境和能源问题是21世纪人类面临和亟待解决的重大问题,光催化因能在室温下反应并直接利用太阳能来驱动反应等独特性能而成为一种较为理想的环境污染治理和洁净能源生产的技
本文讨论求解非线性方程的牛顿法 ,证明牛顿法在一个弱条件下仍保持局部二阶收敛性 ,给出牛顿法的一点改进 ,即一个不带导数的单参数的二阶收敛的迭代法 ,而且分别得到这两种
邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)是一种新型塑料增塑剂,在国内使用处于上升阶段,已经被世界野生动物基金会(WWF)列为环境激素之一。生物降解是DCHP消失的主要途径。关于DCHP生物降
<正>阿尔茨海默病是临床上一种常见的老年痴呆疾病,该病是以进行性记忆和认知功能障碍为主要特征的中枢神经系统变性而导致的痴呆疾病[1]。目前,该病的发病率随患者年龄增长
基于形态结构观察和分子序列分析(UPA基因、rbcL基因和COI基因)对采自海南省陵水赤岭的拟石花属的Gelidopsis scoparia进行了研究,结果如下:(1)藻体暗紫红色,线形,革质,高约3
本试验以国外布病微量补体规程为模式,探索微量补反特点与规律。通过对中监所提供的8601批号补体的析因试验证实,Ca++、Mg++对补体的激活起了关键作用;比较试验表明,微量补反
长期以来,蓝牙技术在音频、汽车、互联设备市场以及手机、平板电脑及个人电脑等传统市场的消费类设备中扮演重要角色,它已经成为用户所期待的一项必备功能。但蓝牙的应用不仅
直接将压缩感知(compressed sensing,CS)思想应用到相干信源二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计中会带来高计算复杂度的问题。为了解决这一问题,提出了一种基于降维稀疏