论文部分内容阅读
以TiO2为代表的半导体光催化氧化技术能在常温下利用光能氧化分解染料废水,是具有广阔应用前景的治理环境污染的新技术。但TiO2禁带宽度大,对太阳光的利用率仅有4%。为了进一步提高纳米二氧化钛光催化剂的活性,本文研究了采用金属氧化物掺杂的方法对二氧化钛光催化剂进行改性研究,以TiCl4为原料,分别选取了氧化锌,氧化铁,氧化锡作为掺杂成分,采用溶胶凝胶法结合超临界干燥法来制备纳米二氧化钛光催化剂,用X射线衍射和透射电镜对所制得的光催化剂进行表征,研究了该法制备的催化剂的晶型结构和晶粒尺寸,结果表明催化剂中的TiO2以锐钛矿相存在,无论煅烧温度怎样升高,都不会向金红石矿相转变,并且光催化剂粒径小（1321nm）,呈近似球形,分散性好。通过降解目标溶液,确定了最佳掺杂煅烧温度和最佳掺杂量,研究结果表明:（1）采用溶胶凝胶法结合超临界干燥法制备ZnO/TiO2/MMT时,500℃煅烧的样品的催化活性最好,ZnO掺杂为0.5%时,对苯酚的催化活性最高,6h的降解率可达98.2%,COD值为94.3%。（2）采用溶胶凝胶法结合超临界干燥法制备Fe2O3/TiO2/MMT时,500℃煅烧的样品的催化活性最好,Fe2O3掺杂为3%时,对亚甲基蓝的催化活性最高,3h降解率可达99.3%。（3）采用溶胶凝胶法结合超临界干燥法制备SnO2/TiO2/MMT时,500℃煅烧的样品的催化活性最好,SnO2掺杂为1%时,对活性染料的催化活性最高,对活性红3h降解率达99.9%,对活性橙3h降解率达99.6%,对活性紫3h降解率达99.5%,并且循环使用依然具有高的催化活性,3h降解率分别达94.3%,98.5%和84.8%。