碱土金属掺杂纳米TiO_2催化剂的制备与光催化活性的评价

Preparation of Nanometer TiO_2 Doping Alkaline Earth Metalsand Estimation of Photocatalytic Reactivity

人们为发展农业生产,防治病虫害而大量使用除草剂、杀虫剂、杀真菌剂等农药,这些农药的使用对周边生态环境产生深远的影响。要除去环境中的这些有机污染物,除减少它们自身的排放外,通常可采取对饮用水和污水的化学处理和对含有非生物降解物质废水的化学处理[1,2]。最近几年,深度氧化过程领域中的光降解农药显示出了独特的作用。这个过程通过矿化作用来降解污水中的农药,而矿化过程效率的高低在很大程度上取决于农药的化学结构和光催化剂性能[3,4]。研究出高效低毒且能生物降解的新型农药是解决环境污染的一个方面,但是,光催化氧化技术仍是21世纪环境工程的主导技术,光催化剂仍是广大环境科学工作者研究的热门。在众多的光催化剂中,人们研究得最为广泛是TiO2半导体材料。但TiO2只对紫外光有响应且活性有限,这在很大程度上限制了它的应用。人们通过表面修饰[5]、金属的掺杂[6,7]、非金属的掺杂[8]和高表面材料的负载[9]来改进其催化性能,其中,金属的掺杂最为普遍。人们对过渡金属和稀土金属的掺杂已进行了较为广泛的研究,有的还进行了同族、同周期的系列元素比较。但碱土金属对光催化剂TiO2改性研究得还不多,本研究工作是在TiO2中掺入一定量的M...

The nanometer TiO2 were prepared by the hydrolyze-gel method and fellowed by doping alkaline-earth metals (Mg, Ca, Sr, Ba). XRD, SEM, diffuse reflection spectra were used to investigate their characteristices. The result indicates that the average particles size of the TiO2 is about 80 nm and keep uniformity in distributing. The product was mainly anatase in 300~400 ℃ calcinations, the einstein shift of absorption spectrum was observed after doping the alkaline-earth metals. The best mole percentages of Mg,...