掺Fe^(3+)纳米TiO_2的制备及其光电催化性能的研究

本文介绍了掺Fe3+纳米TiO2催化剂的制备方法,讨论了在空气电极上负载掺Fe3+纳米TiO2光电催化氧化染料活性艳红的机理、特点以及影响催化反应的各因素。结果表明在最佳工艺条件下,活性艳红的降解率为92.8%

锐钛矿型掺Fe^(3+)-TiO_2的水热法制备及其光催化降解甲基绿

以硫酸钛为原料用水热法制备了掺Fe^(3+)+TiO_2薄膜,采用SEM和XRD方法测定了样品的形貌和晶型,并研究了以自制的掺Fe^(3+)TiO_2对甲基绿溶液的光催化降解作用.结果表明,所制备的TiO_2为锐钛矿型TiO_2,即A-TiO_2.365nm紫外光照射下,用自制的掺Fe^(3+)A-TiO_2光降解甲基绿溶液的最佳条件是:16 mg/L的甲基绿溶液中加入0.110 0 g掺Fe^(3+)为2%(摩尔比)的A-TiO_2,室温下经可见光照射下反应8 h,降解率为57%;同样条件下以254 nm紫外光照射8h,降解率达到68%.

紫外光照下用自制掺Fe^(3+) TiO_2催化降解二甲酚橙

以水热法制备了掺Fe^(3+)的TiO_2粉末,用XRD测定了晶型,研究了以其为催化剂对二甲酚橙的光催化降解作用,分析TiO_2投放量、掺Fe^(3+)量、二甲酚橙的初始浓度和溶液的初始pH等对光催化降解效率的影响。结果表明,用自制的掺Fe^(3+)A-TiO_2光降解二甲酚橙溶液的最佳条件是:催化剂用量为1.2 g/L,TiO_2掺铁量为7%(摩尔分数)、二甲酚橙溶液初始浓度为300 mg/L(pH=6)、室温下紫外光照(λ=365 nm)反应30 min,二甲酚橙的降解率(D%)最大,达到67.9%。

可见光下掺Fe^(3+)A-TiO_2粉体对茜素红的催化降解

用水热法制备了(掺杂)TiO_2粉体试样,利用红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行了表征。探索在可见光下用(掺杂)TiO_2催化降解茜素红的效果,研究茜素红初始浓度、pH、催化剂用量、掺Fe^(3+)量、光照时间等因素的影响。结果表明:试样中出现3400、1636 cm^(-1)的吸收峰,说明它含有大量—OH;粉体为锐钛矿型即为A-TiO_2;试样由诸多细小的纳米晶定向聚集生成,八面体型纳米晶呈现复杂3D花状结构,花状结构的直径2.5μm左右,纳米晶体的长度1～1.5μm,形成八面体晶体的三角形边长100～200 nm;TiO_2光催化降解茜素红的最佳条件:茜素红溶液初始浓度1.5 g·L^(-1)、调节溶液的pH为4.0、自制掺Fe^(3+)量5%(摩尔分数)的A-TiO_2用量0.502 g·L^(-1)、恒温14℃、60 W白炽灯,光照时间45 min,茜素红降解率87.22%。用自创技术制备的掺杂TiO_2粉体有较高的光催化性能。

掺Fe3+改性A-TiO2的合成及其对曙红的可见光催化降解性能

采用水热法合成了系列含不同掺Fe^3+量的改性TiO2 粉末( 1^x , x=0、 2、 4、 5、 6、 8,掺铁量分别为0、 2 mol%、 4 mol%、 5 mol%、 6 mol%和8 mol%),其结构和形貌经XRD和SEM表征。并研究可见光照下 1x 对曙红降解的催化效果,考察了不同因素的影响和光催化剂对曙红的暗吸附性能。结果表明: 1 x 的晶体为单一锐钛矿型(A-TiO2 ),由直径2~3 μm的 1x 微米球堆积而成;在15 mg·L^-1 曙红溶液(pH=4)中, 15 投放量为7 g·L^-1 ,于室温(18 ℃)可见光(功率40 W的白炽灯)照射反应3 h,曙红降解率 D 最大(63.1%),在该光催化优化条件下进行暗吸附,1.5 h达到吸附平衡, 1 5 对曙红吸附量为1.01 mg·g^-1 。

掺Fe3+A-TiO2紫外光下催化降解乙基紫

以掺Fe^3+A-TiO2粉末为催化剂对乙基紫溶液进行光催化降解,并确定降解的最佳条件,同时开展了暗吸附研究。结果表明,乙基紫溶液的起始质量浓度为10mg/L(溶液自身pH=6),加入2g/L掺Fe^3+5%(摩尔比)的A-TiO2粉末,在室温下(20℃)经254nm的紫外光照射,恒温快速搅拌反应1.5h,乙基紫降解率为33.70%。同上条件下撤去光源进行暗吸附试验,2h达到吸附平衡,催化剂对乙基紫吸附量为1.472mg/g。

自制掺Fe63＋TiO2紫外光照下催化降解二甲酚橙

以水热法制备了掺Fe^3＋的TiO2粉末,用XRD测定了其晶型。研究了以它为催化剂对二甲酚橙的光催化降解作用，分析TiO2投放量、掺Fe^3＋量、二甲酚橙的初始浓度和溶液的初始pH等对光催化降解效率的影响；结果表明，用自制的掺Fe^3＋A-TiO2光催化降解二甲酚橙溶液的最佳条件是：催化剂用量为1．2g／L.TiO2掺铁量为7％（摩尔分数）、二甲酚橙溶液初始浓度为300mg/L（pH=6）、宣温下紫外光照（λ=365nm）反应30min，二甲酚橙的降解率D％最大达到67．9％。