【摘 要】
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该论文主要研究Au-TiO膜的制备及表征,并探讨它们降解有机污染物的光电催化活性.以下是本论文主要研究结果: 1.利用直接光化学还原法使Au在TiO/ITO膜表面沉积制得Au-TiO/ITO
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该论文主要研究Au-TiO<,2>膜的制备及表征,并探讨它们降解有机污染物的光电催化活性.以下是本论文主要研究结果: 1.利用直接光化学还原法使Au在TiO<,2>/ITO膜表面沉积制得Au-TiO<,2>/ITO膜,并通过漫反射光谱、XRD图谱、SEM及光电化学技术等对其进行了表征.以Au-TiO<,2>/ITO膜为光阳极,研究了Au沉积修饰与外加电场联用技术的可行性;研究了Au的沉积量、阳极偏压等因素对COD去除率的影响.研究表明,Au沉积和外加偏压相结合使用可以有效地抑制光生电子与空穴的复合,使TiO<,2>光催化氧化降解甲酸的效率大大提高. 2.Au(TiO<,2>)/ITO膜是一种新型的纳米光电催化膜,它是利用光沉积法使Au沉积在TiO2颗粒表面上后,再把这种Au(TiO<,2>)胶体固定在ITO玻璃板上而制得,利用XRD图谱、SEM显微技术、漫反射光谱等技术对其进行了表征.以Au(TiO<,2>)/ITO催化膜为光阳极,探讨了利用金属沉积与外加电场联用技术提高TiO<,2>光催化效率的可行性.实验结果显示,Au(TiO<,2>)颗粒表面形成了光生电子的捕获阱促进了界面电荷的转移.尽管Au沉积能够提高氧气捕获电子的效率,但是仍有相当多的电子积聚在Au(TiO<,2>)/ITO膜上;因此,为了提高光催化效率,需要利用阳极偏压将这些积聚的光生电子转移到光催化反应体系之外.实验结果表明,当Au沉积与外加偏压技术结合使用时,TiO2降解甲酸的速率提高了3倍.Au(TiO<,2>)/ITO膜比Au-TiO<,2>/ITO膜具有更好的光催化和光电催化活性,并且更稳定. 3.用石墨板替代导电玻璃板作为TiO<,2>或Au(TiO<,2>)膜的载体制备TiO<,2>/G电极,并以该电极作为光电化学反应器的光阳极研究了甲酸的降解.实验结果表明,在TiO<,2>或Au(TiO<,2>)膜的光催化氧化和光电催化氧化以及石墨电极的直接和间接电化学氧化的协同作用下,以TiO<,2>或Au(TiO<,2>)/G作为光阳极的反应器在光电协同催化降解甲酸的过程中具有较高的效率.在较低的偏压下有较好的重复使用性能,但采用较高的外加偏压时TiO<,2>和Au(TiO<,2>)膜经过多次光电催化过程以后出现失活现象.通过深入研究其失活机理,最终找到可行的活化方法.
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