新型上轉光納米TiO2的制備及利用可見光降解SDBS的研究 |
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【中文關鍵詞】 | 上轉光劑 摻雜納米TiO2 可見光降解 十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)   |
【摘要】 | 合成了一種新型含有稀土金屬Er的上轉光劑,它在488nm可見光的激發下,產生了5個波長均小于387nm的上轉換紫外發射峰。采用超聲波分散的方法制備出了上轉光劑摻雜的納米TiO2可見光光催化劑。采用X-射線衍射(XRD)及透射電鏡(TEM)對TiO2催化劑進行了表征。以十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)為研究對象,研究了在(三基色燈下發出的)可見光的照射下該催化劑的催化降解性能,并與未摻雜納米TiO2粉末的催化性能進行了對比。實驗結果表明,作為摻雜成分的上轉光劑可有效地將可見光轉化為紫外光并被納米TiO2粉末吸收利用,在可見光照射50h后SDBS降解率達49.33%,高于未摻雜納米TiO2的26.93%,為大規模利用太陽光處理工業廢水開辟了道路,具有很好的應用前景。 |
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為了利用太陽能降解有機污染物,人們對改善催化劑進行了大量的研究工作,如采用金屬離子摻雜【l_2]、窄帶隙半導體復合 ]、貴金屬沉積 ]等一些修飾改性技術及其它一些特殊處理方法 (如紫外光照射 ,超聲波分散,過氧化氫浸泡等 )[7-9],以提 高 TiO,利用可見光的能力。但筆者對此有不同的看法。某些方法雖然可以拓展 TiO 對光的吸收范圍,但其催化降解能力不會有顯著 的提高。筆者一直認為不同波長的光所激發的空穴是不一樣的,也就是說產生的空穴的氧化電位是不一樣的。片面提高 TiO,對可見光的吸收,也只能得到一些氧化能力較低的空穴,而這樣的空穴不但本身難 以降解穩定的有機污染物,如苯環和脂肪鏈等 ,而且也不能有效地氧化水分子產生氧化能力極強的氫氧 自由基 (·OH)。為探索在 TiO 中摻入一種物質使可見光轉化為紫外光后被 TiO 吸收利用,以此來達到利用可見光 降解有機污染物的 目的。紫外 .可見上轉光劑就是可以利用的這類物質,它可 以在可見光激發下發射 出紫外光。本文選擇含有稀土 Er的上轉光劑摻 雜到金紅石型納米 TiO 粉末 中,在可見光照射下降解 十二烷基苯磺酸鈉 (SDBS)溶液 ,取得了相 當好的效果 ,這表明含稀土 Er的上轉光劑摻雜金紅石型納米 TiO,催化劑在可見光照射下具有較高催化降解活性。 |
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