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本文用sol-gel法制备纳米级的TiO2,考察了煅烧温度,水和钛酸丁酯的比例,溶胶pH值等诸多制备参数对TiO2光催化活性的影响。对所制颗粒进行XRD,TEM与DRS表征,考察了其晶型、粒径及光吸收能力等特性。用250W的高压汞灯(365nm)为侧光源,在石英玻璃管式反应器中采用悬浮法降解苯酚废水为手段,采用正交实验考察制备TiO2光催化剂的最佳制备条件。 在摸索出最佳制备参数的基础上,用该方法制备掺杂稀土离子铈Ce3+,钇Y3+的纳米级的TiO2复合粒子,同样通过XRD,TEM与DRS表征,考察稀土掺杂对TiO2的晶型,粒径及光吸收能力的影响。在上述同样实验条件下,用其进行光催化降解苯酚实验,考察掺杂不同浓度的稀土离子对TiO2光催化活性的影响,并考察了苯酚初始pH值,光强对降解苯酚的影响。通过721型分光光度计和COD考察苯酚光催化降解和矿化程度。 结果表明: 太原理工大学硕士研究生学位论文1.制备Ti02的最佳工艺参数为:用乙醇作溶剂、r=6.25、, PH=2 .5、锻烧温度:400℃、锻烧时间:5h。2.XRD结果表明,本方法制备的Ce3’/Ti02,Y3‘/Ti02均为纳米级。 晶型为锐钦矿和金红石的混晶型。锐钦矿与金红石比例约为: 3:1。3.TEM结果表明:未经掺杂的Ti02平均粒径为31.15nm,而掺 杂延缓了Ti02晶粒的生长。Y3‘/Ti02粒径减小为7nm一10nm 左右;Ce3‘/Ti02粒径减小为10一25nm左右。这样导致了Ti02 量子化效应更为明显,从而提高了其光催化活性。4.DRS结果表明:Ce3+,Y3+的掺杂均导致了TIOZ吸收带边的红 移,提高了Ti02光吸收能力,扩展了其光激发范围,使在光 催化反应中利用太阳光中的可见光成为可能。5.光催化试验表明:随着掺杂量的增加,光催化活性增加。对 于掺杂稀土忆Ys+,最佳掺杂量为二拼1.5%,当掺杂量大于 二t=1.5%,光催化活性反而会降低;对于掺杂稀土Ce3+,最佳 值为二t=o.4%。在最佳掺杂量的情况下,光催化活性分别提 高约为20%和10%。