氮掺杂二氧化钛/生物炭的制备及其光催化性能的研究

来源 :西北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yjq123wlz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国食品行业、个人护理品行业的迅速发展,有毒性、难降解的对羟基苯甲酸酯类物质给我们的环境造成了很大影响,损害了人类的身体。因此,寻找一种新型高效、成本低、性能好的光催化材料去除对羟基苯甲酸酯类物质迫在眉睫。二氧化钛(TiO2)由于光催化能力较强、成本较低、稳定性较好、无毒性,因此被大规模使用。但是由于TiO2禁带宽度大,只能在紫外光照射下产生光催化效应,限制了对太阳能的利用,影响了TiO2在工业上的使用。同时,粉末状TiO2难以回收利用,需要负载适当的载体以适应大规模的实际应用,生物炭(BC)具有优良的理化性质,易与TiO2结合形成复合材料。本论文采用氮掺杂和与生物炭复合来改善TiO2的光催化性能,以期制备出能高效利用太阳能、光催化活性好、利于回收和可广泛应用于实际的光催化材料。本文通过在TiO2光催化降解对羟基苯甲酸乙酯(EP)的过程中添加BC来研究光催化剂降解EP的机理,讨论BC掺杂比例、煅烧温度、初始p H值对其光催化降解EP的影响。通过傅里叶红外光谱、扫描电镜分析表明炭化温度升高,BC表面的官能团减小,芳香化程度增加,有助于电荷的传递。温度的升高使得BC表面更加粗糙,孔隙变小,有利于污染物质的吸附。当BC掺杂比例为10%、煅烧温度为500℃、初始p H值为9、光照射时间为120min时,EP的去除率为42.5%。BC与TiO2的结合与纯TiO2相比对EP的去除效率有了一定程度的提高,但提高并不明显,原因是简单混合并没有充分发挥BC的作用。本文通过溶胶凝胶法制备了BC/TiO2复合材料,讨论BC掺杂比例、煅烧温度、初始p H值等因素对其光催化降解EP的影响。用X射线衍射、紫外可见漫反射、扫描电镜、比表面积表征方法分析了复合材料的特征,结果表明:通过溶胶凝胶法,TiO2颗粒均匀分散在BC表面,复合材料的粒径减小,光吸收边从紫外光区延长到可见光区。当BC掺杂比例为5%、煅烧温度为500℃、初始p H值为5、光照射时间为120min时,EP的去除率为73.1%。准一级动力学模型可以较好地描述复合材料光催化降解EP的反应过程。BC与TiO2的复合能够有效提高TiO2的光催化性能,并且BC/TiO2复合材料表现出良好的可再生性。本文通过溶胶凝胶法制备了氮掺杂BC/TiO2复合材料,讨论了氮掺杂比例、煅烧温度、初始p H值等因素对其光催化降解EP的影响。结果表明:氮的掺杂可以抑制TiO2颗粒的团聚,使禁带宽度变窄,有效地提高了复合材料在可见光区域的响应程度,并且增大了复合材料的比表面积。当氮掺杂的比例为3%、煅烧温度为500℃、初始p H值为5、光照射时间为100min时,EP的去除率为91%。准一级动力学模型可以较好地描述复合材料光催化降解EP的反应过程。氮的掺杂可以有效提高复合材料的光催化性能,并且复合材料展现出良好的可再生性,期望广泛应用于实际废水的处理中。
其他文献
<正>新时代,我们如何更好地落实立德树人根本任务?其核心是整体提升和实现学科育人价值。然而,引导全体教师实现从"教学科"到"教学生"的价值转向并非易事,"见子打子""零敲碎
通过对"95后"在校大学生在中西方传统节日取向方面的调查,了解了当代大学生对传统节日文化的认知情况,分析了大学生在面对节日文化发展中的态度和期盼,对大学生中表现出的较
胶质瘤是目前最常见的脑肿瘤之一,按照恶性程度可分为低级别(WHO I级和II级)和高级别胶质瘤(WHO III级和IV级),其中胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM,WHO IV级)是成人中最常见
生产性服务业是经济增长的核心推动力,它不仅是提高其他产业生产效率的催化剂,更是发达国家、地区经济增长的重要组成部分。北京市在2003年便意识到了生产性服务业的重要性,
一、庭院假山.是相对真山而言,以自然的山石为蓝本,用天然的山石叠砌出微型"真山",浓缩了大自然的神韵和精华,使人从中领略到自然山水的意境.
期刊
近年来,由于受经济、政策等多方面影响,酒店市场受到了极大的冲击,行业竞争加剧,酒店餐饮收益减少,客房入住率降低,经营收益普遍呈下滑趋势。在面临生存困境的时刻,获取大量
邓小平在社会主义与资本主义问题上提出了崭新的思想.这种思想包括三个方面:一是社会主义和资本主义作为两种社会制度、两种生产方式存在着根本性的区别;二是社会主义与资本主义
职业学校的学生生源情况比较复杂,针对中职学生只有以打开心灵、触动内心为目的的德育,才能收到良好效果。而引导职校学生写心理日记有利于打开学生的心门,并对心理辅导有重
水稻胚乳发育是个复杂的过程,胚乳、胚和母体三者之间可能存在着一定关系。淀粉作为胚乳最主要的组成成分,其代谢与胚乳的发育有着直接的关系。目前,人们主要围绕淀粉代谢的
新中国成立初期,面对严峻的国际国内形势,在构建新中国政治、经济、社会秩序的同时,广泛开展农村社会主义教育,是符合时代发展需要的应然选择。根据农民的思想状况和特点,紧