采用溶胶-凝胶法,分别制备了纯TiO2、过渡金属离子与稀土金属离子的单掺和共惨杂纳米TiO2,制备了ACF负载 TiO2的复合光催化材料并考察了其光催化性能。研究发现1. 煅烧温度对制备纳米TiO2的晶型、晶粒尺寸、光吸收特性等的影响最大,试验与动力学研究表明,纯TiO2的最佳处理温度为500 ℃;2. Cr、Fe的掺杂均可抑制TiO2晶粒的生长,导致晶格畸变,拓宽了TiO2的光吸收范围,Cr、Fe的最佳掺杂量均为0.05%。稀土离子共掺杂的最佳煅烧温度为600 ℃,在Y、Ce、Sm、Eu的最佳掺杂量下,Sm掺杂纳米TiO2在可见光下具有很好的光催化活性;3. Fe、Ho与V、La共掺杂中, Fe、V的掺杂拓宽了TiO2光吸收范围, Ho、 La的掺杂抑制了光生电子-空穴对的复合,二者协同作用进一步提高了TiO2的光催化活性。Fe、Ho共掺杂的纳米TiO2颗粒表面羟基基团量大,其光催化性能更高。600 ℃下,两种共掺杂TiO2在可见光下光催化活性较纯TiO2有较大提高;4. ACF负载纳米TiO2后,当污染物与载体孔径相匹配时,吸附和光催化的双重作用,使有机污染物快速降解。
英文主题词Titanium dioxide; Photocatalysis; Doping; Activated carbon fibers; Immobilization