学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

LaVO4掺杂TiO2催化剂的制备及其光催化性能研究

作　者: 李慧超
导　师: 郭伊荇
学　校: 东北师范大学
专　业: 分析化学
关键词: 光催化 钒酸镧 二氧化钛 模拟太阳光 罗丹明B 甲基橙
分类号: O643.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 57次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着光催化技术的成熟和发展,越来越多的光催化剂被发现并在生产和生活中逐渐应用,在众多的光催化剂中,二氧化钛的特点显著,其氧化性很强,化学性质十分稳定,具有无毒害作用等优点,正是因为二氧化钛具有许多的优点,所以二氧化钛我国还有世界上的很多国家都有着大范围的应用。但是,二氧化钛同样具有一些缺点,如量子产率较低和太阳能的利用率较低。所以,虽然二氧化钛应用较广泛,但是由于这些缺点的存在,限制了二氧化钛在实际生活中的某些应用。我们需要利用一些科学技术手段改进二氧化钛的一些性质,提高二氧化钛的光催化活性。例如可以通过掺杂某些特殊的金属离子的方法改进二氧化钛的催化性能,掺杂某些金属后可以在二氧化钛的半导体晶格中引入缺陷位置,或者可以通过掺杂金属改变二氧化钛的结晶度等,使电子与空穴的复合能力发生改变,甚至可以拓宽二氧化钛对光的吸收范围。在半导体中掺杂过渡金属也可以改变半导体的性质,增强催化剂的催化能力,同时扩展半导体的光吸收范围,可以吸收可见光。还有稀土金属也可以使半导体催化剂的吸收波长红移,提高半导体的可见光催化效率。在掺杂了某些特定的稀土金属离子后,如:La3+、Er3+、Ce3+、Nd3+、Gd3+、Sm3+、Pr+等,可以大大提高半导体吸附性能,同时还可以增加对可见光吸收,有效抑制电子-空穴的复合。而在掺杂W6+、V+、Fe3+、Ag+、Ni2+等离子后,也可以使二氧化钛的光催化活性明显增加。从前面我们可以看出,掺杂金属很可能增加二氧化钛的光催化能力,但是我们要另外注意并不是所有的掺杂均会提高二氧化钛的催化效果,例如有些金属的掺杂不会提高二氧化钛的催化能力:Li+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Ga3+、Zr4+、Nb5+、Sn4+和Ta5+等金属离子对催化性能影响就不是很大。当掺杂的离子的半径和离子结构还有晶型结构,均和半导体相似的时候,形成掺杂后可以显著提高半导体的光催化活性。本文采用两步制备方法,第一步用水热法,通过酸溶解偏钒酸铵和碱溶解偏钒酸铵两种制备方法,碱溶法控制pH=4,酸溶法控制pH=6.5,分别合成了单斜型钒酸镧（m-LaVO4）和锆石型钒酸镧（t-LaVO4）。第二步使用三种不同的合成路径并控制LaVO4的掺杂量和催化剂的煅烧温度,获得了具有不同光催化活性的LaVO4掺杂的TiO2复合光催化剂（LaVO4-TiO2）;通过X-射线粉末衍射对合成的复合催化剂进行了结构表征,发现LaVO4-TiO2为锐钛矿晶型结构。通过透射电镜对LaVO4-TiO2的形貌进行了表征。LaVO4-TiO2的光催化性能通过模拟太阳光下降解染料罗丹明B和甲基橙进行了评价。结果发现,对于第一种路径制备的LaVO4-TiO2,其光催化活性与随着LaVO4量的减少而增加;对于第二种路径制备的LaVO4-TiO2,当LaVO4与TiO2的重量比为0.25%时,催化活性最佳;对于第二种路径制备的LaVO4-TiO2,当煅烧温度为500℃且LaVO4与TiO2的重量比为0.5%时,催化活性最佳。

全文目录


相似论文

  1. 钛酸盐光催化剂的制备及光催化分解水性能,O643.36
  2. 罗丹明B和罗丹明6G的印迹聚合物制备及性能,O631.3
  3. 基于酚醛树脂活性炭的制备及负载TiO2吸附—光催化性能,TQ424.19
  4. 可磁分离的TiO2基光催化纳米纤维的制备研究,TB383.1
  5. Fe，V共掺杂TiO2催化剂的合成、表征及其性能研究,O614.411
  6. 静电纺丝法制备TiO2及其光催化行为的研究,O614.411
  7. 掺杂锐钛矿型二氧化钛光催化性能的第一性原理计算,O643.36
  8. 功能化纳米二氧化钛多孔材料的制备、表征及性能研究,TB383.1
  9. 生物催化/光催化联合降解毒死蜱的研究,X592
  10. 铁、镧掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能研究,O614.411
  11. 基于绿色化学理念的纳米硫化镉的合成及应用,O614.242
  12. 重金属离子和无机阴离子化学探针的设计与识别机制研究,O621.3
  13. 多孔氧化铜空心微球的制备及表征,O614.121
  14. 纳米LaFeO3的可控合成及其与TiO2桥联复合光催化剂建构,O643.36
  15. 基于微乳液体系制备ZnO光催化材料,O614.241
  16. 晶相可控的纳米TiO2制备及性能研究,TB383.1
  17. 水热及微波水热法合成超细纳米TiO2的研究,TB383.1
  18. 中空球型纳米Bi2WO6的制备及光催化降解水中有机污染物的研究,X703.1
  19. 共掺杂型TiO2可见光催化剂的制备、表征及其性能研究,O643.36
  20. KIT-6分子筛负载TiO2光催化剂的制备及其催化性能的研究,O643.36

中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化剂
© 2012 www.xueweilunwen.com