铁、硫共掺杂二氧化钛的制备及其光催化性能 毕业论文.doc

1 HUBEI UNIVERSITY FOR NATIONALITIES 学士学位论文论文题目铁、硫共掺杂二氧化钛的制备及其光催化性能院系化学与环境工程学院____ 专业化学工程与工艺_____ 姓名_____________ 学号 040940332 ____________ 指导老师日期 2013 年 4月 26日___________ 2 郑重声明本人郑重声明:本人所呈交的学位论文《铁、氮共掺杂型二氧化钛的制备及其光催化性能》,系本人在石新雨老师的指导下,独立进行研究工作所完成的。除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出过贡献的个人和集体,均已在文中以明确的方式说明。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。本人所呈交的学士学位论文没有违反学术道德和学术规范,没有侵权行为, 并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。声明人签名: 年月日 I 摘要本文应用溶胶-凝胶法,制备了纯二氧化钛及氮掺杂、铁掺杂和氮铁共掺杂的二氧化钛前驱体干凝胶,干凝胶在 450 ℃下煅烧 3h制备出纯二氧化钛、氮掺杂、铁掺杂和氮铁共掺杂的二氧化钛粉末。以亚甲基蓝溶液为模拟污染物分别在汞灯和太阳光下进行了光催化实验,验证了掺杂元素对二氧化钛的改性效果,并分析了二氧化钛及掺杂型二氧化钛对不同浓度的亚甲基蓝的降解规律,以及不同功率下的汞灯光照对催化剂的降解率的影响。主要结果如下: ( 1)通过对各种样品的测试研究及表征,我们发现氮掺杂样品和铁掺杂样品及氮铁共掺杂样品都能增强 TiO 2 在可见光区的吸收效果,氮和铁的最佳掺杂比分别为 % 。( 2)研究太阳光及汞灯对催化剂的降解能力的影响,结果表明,二氧化钛及二氧化钛掺杂型在太阳光下比在汞灯下对亚甲基蓝的降解率要高,且降解的趋势线较平滑。( 3) 研究亚甲基蓝不同浓度时对催化剂降解能力的影响,结果表明,在 5mg/ l 到 20mg/l 范围内催化剂的降解率是逐渐下降的。(4) 研究不同功率的汞灯对催化剂降解能力的影响,结果表明,125w 、160 w 和 125w+160w 的汞灯下, 125w+160w 的汞灯下催化剂的降解能力最好。关键词:溶胶-凝胶法;氮掺杂;铁掺杂;二氧化钛;光催化;亚甲基蓝 II ABSTRACT In this paper application of sol-gel method, preparation of pure titanium dioxide and nitrogen doping, iron doped and total nitrogen iron doped titanium dioxide precursor dry gel, dry gel in calcination temperature of450 ℃,160 ℃ calcination before preheating 30 min, in calcined 3h was synthesized under the condition of pure titanium dioxide, nitrogen doping, iron doped and total nitrogen iron doped titanium dioxide powder. And using XRD, SEM, EDS, UV - VIS analytical means such ason the sample which was characterized, and with methylene blue solution as the contamination for simulation respectively in mercury lamp and the sun on the photocatalysis experiments show that the doping elements on the modified effects of titanium dioxide, and analyzes the titanium dioxide and doping type titanium dioxide with different concentration of methylene blue degradation rule, and different power of mercury lamp light on the catalyst of the influence of the degradation rate. The main results are as follows: (1) Thro