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沉积条件及改性掺杂对负载型TiO_2薄膜光催化活性的影响研究

作　者: 刘涛
导　师: 张承中
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 环境科学
关键词: 沉积液配比 沉积时间 光催化 SiO2/TiO2 WO3/TiO2
分类号: X512
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本实验采用了液相沉积法以氟钛酸铵和硼酸混合溶液作为反应沉积液、玻璃纤维布作为载体制备了负载型TiO2光催化薄膜,并在自制的气-固相光催化反应装置内进行H2S气体净化实验,取得了良好的效果。研究了液相沉积法反应沉积液内氟钛酸铵和硼酸的浓度配比以及沉积反应时间对负载型TiO2薄膜的光催化活性的影响。在此基础上在制备过程中进行掺杂,研究了SiO2/TiO2复合薄膜的光催化活性以及SiO2的引入对TiO2光催化薄膜的影响;最后进行了WO3/TiO2复合薄膜的制备以及可见光条件下净化H2S气体的初步研究。用液相沉积法在反应沉积液配比（氟钛酸铵和硼酸浓度比）为1:4、沉积时间为48小时条件下制备出的TiO2光催化薄膜对H2S气体显示出了良好的净化效率,最高达到97.87%。经XRD检测,其粒子平均尺寸在100nm左右,主要晶型为锐钛矿相与金红石相的混合晶型,锐钛矿相占到80%以上。在上述实验的基础上进行了非金属掺杂和金属沉积的改性研究,分别制备了SiO2/TiO2和WO3/TiO2复合薄膜。在制备SiO2/TiO2复合光催化薄膜时,氟硅酸氨含量占氟硅酸氨和氟钛酸铵总量的5%制备出的SiO2/TiO2复合光催化薄膜显示出了比负载型TiO2光催化薄膜更强的光催化活性,与本次实验条件下制备出的TiO2光催化薄膜相比H2S的净化率提高了8.59%。但当氟硅酸氨含量占氟硅酸氨和氟钛酸铵总量的20%时,沉积反应不能顺利进行,沉积物无法负载在载体上,不能制备出SiO2/TiO2复合光催化薄膜。最后进行了WO3/TiO2复合薄膜的制备,在钨酸钠含量占氟钛酸铵和钨酸钠总量的0.5%时,WO3/TiO2复合薄膜在可见光条件下显示出了一定的光催化活性。随着钨酸钠含量占氟钛酸铵和钨酸钠总量提高到2%时,无法制备出WO3/TiO2复合光催化薄膜。

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 大气污染及其防治 > 恶臭物质
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