掺杂改性氧化钛光催化薄膜研究.pdf

,以钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为水解抑制剂,制备了稳定的��溶胶,并研究了各工艺参数如去离子水加入量、冰醋酸加入量、溶胶�值和热处理制度等对该溶胶的影响。经过浸渍一提拉法在玻璃载体上制备了均匀透明的��薄膜。考察了薄膜热处理温度、反应溶液的初始浓度和�值等影响薄膜光催化活性的因素。同时,采用现代分析测试技术�.����、��⒊》⑸銼�及紫外可见吸收光谱等现代分析测试技术对��薄膜进行了表征,研究了��薄膜在热处理过程中的粒径、晶相变化;并以亚***蓝溶液为目标降解物研究了��薄膜在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。为进一步提高��薄膜光催化活性,本论文首次采用稀土元素复合����稀土和过渡金属离子复合���街痔逑刀訲��∧そ�泄膊粼痈男浴?疾炝�各金属离子对��薄膜的晶型结构、晶粒尺寸的影响。通过紫外可见吸收光谱,考察了共掺杂��薄膜对可见光的吸收能力。在紫外灯照射下对亚***蓝溶液进行光催化降解,考察了共掺杂体系的光催化活性,确定了最佳的共掺杂比例,并初步探讨了共掺杂提高��薄膜光催化活性的机理。研究表明,共掺杂制备的��薄膜最佳热处理温度为��妫�峋�暾�⒅骶�辔H耦芽笮停�骄��径约为���徊粼涌墒筎���沾�⑸�煲疲�煲瞥潭人孀挪粼优ǘ鹊奶岣叨�增大;共掺杂体系的最佳量为���蚅�瓼�#簄��:������%,����了��和��左右,共掺杂元素间起到了良好的协同作用,促进了光催化活性的提高。���春喜粼拥腡��∧ざ匝羌谆�队辛己玫慕到庑Ч��从�降解率达到�.�%,优于同等条件下制备的�.�共掺杂薄膜和纯��薄膜。降解动力学研究表明,各不同掺杂量的薄膜对亚***蓝的降解遵循一级动力学方程。光催化活性机理探讨表明,���春喜粼釉赥��拇�赌芗吨�湫纬闪�新的杂质能级,使其电子跃迁所需的激发能量变小,导致禁带宽度变小,使面�薄膜的吸收光红移,提高了对光源的利用率,从而提高其光催化活性;����合掺杂在��晶格内部引入缺陷位,成为电子和空穴的势阱,,延长·�自由基的寿命,从而有效地提高光催化效率。关键词:��薄膜,���春喜粼樱琇��复合掺杂,,光催化活性及机理,亚***蓝,降解率����.�%和����������ィ琻��:������%时,分别向可见光区移动武汉理工大学硕士学位论文�
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签名:��倒耆掌冢核鼙冢汗纾豪糵独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。�C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑�
第��绪论��国内外��光催化研究现状及发展趋势作为现代文明和科技发展的副产物,全球性的环境污染越来越严重,环境污染与防治已成为全球性普遍关注的重要课题。人们经过长期努力,已建立起了许多处理污水和空气的方法。但这些方法不同程度地存在耗资大、处理速度慢、净化不彻底、造成二次污染等问题,因此有必要探索和研究更为经济和有效的消除环境污染的新技术和新方法。��年以来与光化学有关的新方法不断出现,包括紫外光法��,�/��,�/�,��/�/�,�/��/��或��桶氲继骞獯呋�綡术】。其中半导体异相光催化因其能够完全破坏污染空气和废水中的各种有