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离子种类对金属掺杂纳米管TiO2光催化活性的影响?

袁蓉芳 , 周北海 , 张学敏 , 关欢欢

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.05.022

使用市售 Degussa P-25 TiO2粉末,采用水热合成法制备了1.0%(原子分数)Ag+、Cu2+、Fe3+、Mn2+和V5+掺杂纳米管 TiO2催化剂.结果表明,随着煅烧温度增高,样品的比表面积逐渐降低,锐钛矿含量先增后减,禁带宽度逐渐变窄,变化范围与掺杂金属的种类有关.掺杂金属后,纳米管 TiO2催化剂的比表面积略有降低,锐钛矿含量略有增大,禁带宽度变窄.向纳米管 TiO2中掺杂 Ag+、Cu2+、Fe3+和 V5+,催化剂的光催化活性提高,而掺杂 Mn2+,光催化活性略有降低.550℃煅烧1.0% Fe3+掺杂纳米管TiO2具有最好的催化效果,其254 nm光催化臭氧氧化对腐植酸的去除率为77.4%.

关键词: 纳米管 TiO2 , 金属掺杂 , 光催化臭氧氧化 , 腐植酸

金属掺杂对纳米管TiO2光催化性能的影响

花朵 , 施春红 , 袁蓉芳 , 周北海 , 马丽

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.21.025

利用水热法,以 Degussa P-25 TiO2粉末为原料,AlCl3、Fe(NO3)3·9H2O 和 ZnCl2为掺杂剂合成金属掺杂纳米管 TiO2,并采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和BET比表面积分析对催化剂进行表征。结果表明,掺杂金属分别以Al3+、Fe3+和Zn2+的形式存在。随着煅烧温度的增高,样品的比表面积逐渐降低,锐钛矿含量先增大后减小;金属掺杂后,催化剂比表面积略有降低,锐钛矿含量略有增大。考察紫外光催化臭氧化工艺中TiO2降解腐植酸标志物的催化效果,结果表明,450℃煅烧未掺杂纳米管 TiO2对腐植酸的催化降解效率为44%,较P-25TiO2粉末提高了11%;金属掺杂后催化效果提升明显,550℃煅烧 Fe 掺杂纳米管 TiO2的催化效果最为显著,腐植酸去除率达77%。

关键词: TiO2 , 纳米管 , 金属掺杂 , 光催化臭氧化 , 腐植酸

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