【摘 要】
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以钛酸丁酯和正硅酸已酯等为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO、TiO-SiO、Cu/TiO-SiO、Fe/TiO-SiO、Ni/TiO-SiO和TiO/ZnO-SiO催化剂.分别用X射线衍射仪(XRD),比表面积测试仪(BET),透射电子显微镜(TEM),紫外.可见光谱仪(UV-Vis)和红外光谱仪(FTIR)对催化剂的晶型、比表面积、粒子分布形态、吸光性和结构形态进行了表征.以对二甲苯作为气
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以钛酸丁酯和正硅酸已酯等为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO<,2>、TiO<,2>-SiO<,2>、Cu<2+>/TiO<,2>-SiO<,2>、Fe<3+>/TiO<,2>-SiO<,2>、Ni<2+>/TiO<,2>-SiO<,2>和TiO<,2>/ZnO-SiO<,2>催化剂.分别用X射线衍射仪(XRD),比表面积测试仪(BET),透射电子显微镜(TEM),紫外.可见光谱仪(UV-Vis)和红外光谱仪(FTIR)对催化剂的晶型、比表面积、粒子分布形态、吸光性和结构形态进行了表征.以对二甲苯作为气相挥发性有机物(VOCs)的主要代表物进行光催化降解实验,评价了其光催化活性,并讨论了复合SiO<,2>、.ZnO和掺杂Cu<2+>、Fe<3+>和Ni<2+>对光催化降解对二甲苯活性的影响,分析了水蒸气对TiO<,2>/ZnO-SiO<,2>光催化活性的影响.
研究结果表明,Cu<2+>/TiO<,2>-SiO<,2>、Fe<3+>/TiO<,2>-SiO<,2>、Ni<2+>/TiO<,2>-SiO<,2>和TiO<,2>/ZnO-SiO<,2>催化剂粒径为9、10、12和11nm,小于TiO<,2>的14nm,这可能与复合SiO<,2>产生的Ti-O-Si抑制了催化剂的粒径的增长；对可见光的有了很大吸收,显著提高光量子效率,这是由于过渡金属离子的掺杂使催化剂具有比TiO<,2>更宽的光吸收范围.单纯的TiO<,2>光催化活性不甚理想,光催化降解100mg/L对二甲苯的降解率才达到67.5﹪,复合催化剂TiO<,2>-SiO<,2>(n<,Ti>/n<,Si>=4)的光催化降解率有了一定提高(85.6﹪)；而Cu<2+>/TiO<,2>-SiO<,2>(n<,Cu>/n<,Ti>/n<,Si>=0.5﹪/1/0.25)和TiO<,2>/ZnO-SiO<,2>(n<,Ti>/n<,Zn>/n<,Si>=4/1/1)的光催化活性有了明显的增强,光催化降解对二甲苯的降解率分别达到了96.4﹪、97.6﹪.水蒸气对.TiO<,2>/ZnO-SiO<,2>光催化活性的影响是复杂的,但在水蒸气的浓度为500mg/L时,光催化降解对二甲苯的活性最高.
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