【摘 要】
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Ti02光催化剂是最具开发前途的绿色环保型催化剂,但由于禁带宽度大、量子效率低等不足,限制其在生产生活中的广泛应用。本文采用酸性一溶胶法,以钛酸丁酯为前驱体,氟化铵和氯
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Ti02光催化剂是最具开发前途的绿色环保型催化剂,但由于禁带宽度大、量子效率低等不足,限制其在生产生活中的广泛应用。本文采用酸性一溶胶法,以钛酸丁酯为前驱体,氟化铵和氯化铵为掺杂剂,制备了N/F-TiO2粉末。通过光降解实验,发现最佳掺杂浓度比为Ti:N:F=1:20%:10%,最佳煅烧温度为350℃。经X射线衍射(XRD)谱图分析表明,晶体类型为锐钛矿和金红石的混合晶型,101面晶粒尺寸为7.2nm。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,N/F-TiO2中N主要为间隙掺杂,F则以化学吸附和Ti-F两种形式存在于Ti02中。紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)谱图分析表明,N/F-TiO2吸收光谱发生红移,同时对紫外光的吸光率也有所提高。在N/F-TiO2中,N、F两种元素具有协同作用,在降低催化剂带隙能的同时,促进了光生载流子的分离,共同提高光催化剂性能。以制备得到的N/F-TiO2为光催化剂,在150W可见灯照射下,经120min光催化反应后,活性艳红X-3B的脱色率高达99.3%,TOC去除率也达到72.4%。通过研究催化剂和目标降解物之间的吸附行为以及与光催化反应之间的关系,发现酸性条件利于N/F-TiO2对X-3B的吸附,从而加快光催化反应的进行。同时对其动力学拟合结果表明该反应遵循L-H一级反应动力学模型。
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