X-TiO2(X=Ce,Bi)粉体的光电催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备出纳米X- TiO2(X=Ce,Bi)粉体,并用XRD、UV-Vis DRS对其进行表征,以500W氙灯模拟太阳光,考察改性TiO2粉体的可见光催化活性.采用涂覆法制备出改性TiO2电极,以300W高压汞灯为侧光源,考察了电极的光电催化性能.实验结果表明:改性TiO2粉体均为锐钛矿型晶相,Ce和Bi的加入不同程度地提高了TiO2在可见光区的吸光强度,Bi和Ce最佳摩尔掺杂量均为0.04％.3种电极光电催化性能先后排序为:TiO2电极＜0.04％Bi-TiO2电极＜0.04％Ce-TiO2电极,循环伏安曲线分析表明,金属离子的掺杂提高了TiO2电极的电催化活性,且Ce的掺杂对电极电催化活性的影响大于Bi.HPLC分析表明,金属离子掺杂使得苯环开环加速,促进了苯酚的氧化过程.     

纳米ZnO薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备纳米ZnO,用X射线衍射仪和透射电镜表征纳米ZnO的结构和形貌,制成薄膜研究其光催化性能.结果表明,在450 - 650℃范围内,随着焙烧温度增加,ZnO的结晶度和晶粒尺寸均增大.纳米ZnO的光催化性能在焙烧温度为650℃时较好.ZnO薄膜(4cm×2cm)光催化氧化降解苯酚溶液的适宜条件为苯酚溶液初始浓度0.145g/L,H2O2( 30％)用量70.0mL/L,膜的纳米ZnO粉体用量为0.070g,室温下用两只40W荧光灯照射90min.最佳条件下苯酚降解率可达95％.     

纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能

采用自然延流法在载玻片基底上制备出纳米TiO2薄膜,以300W高压汞灯为光源,进行光催化降解苯酚溶液的研究.结果表明,制备的纳米TiO2薄膜对苯酚有稳定的光催化氧化降解性能,且TiO2薄膜具有很好的寿命,重复使用多次后,其光催化性能几乎不变.少量的H2O2与TiO2有很好的协同催化作用,使得苯酚光催化氧化速度极大加快,且苯酚降解率随着H2O2量的增加而不断上升.高效液相色谱(HPLC)测试结果表明,在光照4h时,降解苯酚溶液的产物为对苯二酚、邻苯二酚、顺丁烯二酸、草酸和甲酸等,光照6h时,降解产物基本转化为草酸和甲酸.