论文部分内容阅读
本实验采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛(TiO2)及掺杂改性TiO2。其中掺杂了过渡金属(Fe,Ni,Cu,Zn)、稀土金属(La,Ce)、贵金属(Ag)及非金属(N),应用浸渍-提拉法在载玻片上镀膜,分别在400℃,450℃,500℃,550℃和600℃焙烧,进行光催化脱硫实验。采用TG-DTA、XRD、BET、UV-VIS分析表征手段对掺杂改性TiO2与纯TiO2进行比较。结果表明:改性TiO2性能发生了显著变化,相变温度增加(La-TiO2焙烧600℃仍未发生相变,纯TiO2相变温度500~550℃),粒径减小(500℃焙烧),比表面积增大,吸收光谱Zn除外均有红移。以模拟天然气中H2S为目标化合物,考察TiO2光催化脱H2S反应条件。分别从不同离子、光照时间、掺杂浓度、焙烧温度等因素考察TiO2光催化脱H2S性能的影响,结果表明:掺杂Fe,Ni,Cu,Zn(乙酸),Zn(硝酸),La,Ce,Ag及N的TiO2光催化脱H2S,最佳掺杂量分别为0.7%,5.0%,3.0%,4.0%,1.0%,1.0%,2.0%,1.0%和300%(均为TiO2摩尔比)。Zn,La,Ce,N掺杂的TiO2光催化剂最佳焙烧温度为500℃;Fe,Ni,Cu,Ag掺杂的TiO2光催化剂最佳温度为550℃。其中0.7%Fe-TiO2,H2S脱除率达97.3%。在最佳离子掺杂量条件下,考察TiO2及改性TiO2氧化脱除天然气中硫化物的光催化活性。结果表明:改性的TiO2光催化脱硫,催化剂掺杂Fe,Ni,Cu,Ag的最佳焙烧温度为550℃,其中0.7%改性Fe-TiO2,脱硫率达93.1%;掺杂Zn(乙酸),Zn(硝酸),La,Ce,N的TiO2光催化脱硫,催化剂最佳焙烧温度为500℃,其中2.0%改性Ce-TiO2,脱硫率达90.2%。且都与脱除模拟天然气中H2S的催化剂最佳焙烧温度一致。