多孔Er-TiO 2 薄膜的制備及其光催化性能
發(fā)布時間:2021-10-05 09:11
以水溶性殼聚糖(WSC)為添加劑、五水硝酸鉺為鉺源,采用本課題組研發(fā)的浸漬/旋轉法在石英玻璃片上制備一系列Er-TiO2多孔薄膜,考察涂膜層數(14)、煅燒溫度(550650℃)、煅燒時間(0.53 h)以及WSC含量(00.05%(質量分數))對薄膜結構及性質的影響,并利用XRD、SEM、EDX、TG-DTG和BET等技術對薄膜的結構進行表征,通過甲基橙溶液的光催化降解反應評價其光催化性能。結果表明:當溶膠中WSC的添加量為0.04%(質量分數),涂膜層數為3層,煅燒溫度為550℃,煅燒時間為1 h時,在模擬可見光下,薄膜對7.8 mg/L的甲基橙溶液光催化反應進行6 h,催化降解率可達到64.6%。
【文章來源】:中國有色金屬學報. 2017,27(08)北大核心EICSCD
【文章頁數】:11 頁
【部分圖文】:
不同涂膜層數制得的Er-TiO2薄膜的SEM像
1624中國有色金屬學報2017年8月圖3不同涂膜層數對Er-TiO2薄膜光催化降解率的影響Fig.3EffectofdifferentcoatinglayersonphotocatalyticdegradationrateofEr-TiO2films圖4Er-TiO2干凝膠的TGDTG圖Fig.4TGDTGanalysisofEr-TiO2gelpowder圖5不同煅燒溫度下的Er-TiO2催化劑的XRD譜Fig.5XRDpatternsofEr-TiO2catalystsatdifferentcalcinationtemperatures2.2.3SEM表征圖6所示為在不同煅燒溫度下煅燒1h制得的薄膜的SEM像。由圖6可看出,當煅燒溫度為550℃時,薄膜表面連續(xù)且平整,顆粒細孝均勻,孔徑較小,孔隙率較高;當煅燒溫度升高到600℃時,粒徑增大,孔徑增大,孔隙率降低。繼續(xù)提高煅燒溫度,顆粒粒徑迅速增大,孔徑進一步增大,孔隙率降低。圖6不同煅燒溫度下Er-TiO2薄膜的SEM像Fig.6SEMimagesofEr-TiO2filmsatdifferentcalcinationtemperatures:(a)550℃;(b)600℃;(c)650℃2.2.4光催化反應圖7所示為不同煅燒溫度所得Er-TiO2薄膜的光催化降解率隨時間的變化。由圖7可看出,當煅燒溫度由550℃升高到650℃時,光催化降解率由60.87%依次下降經54.38%至48.51%。當溫度為550℃時,薄膜中TiO2粒徑最小,孔隙率最高,會使得比表面積最大,光催化活性位點最多,故光催化降解率最高,繼續(xù)升高煅燒溫度,TiO2粒徑明顯增大,光催化活性
1624中國有色金屬學報2017年8月圖3不同涂膜層數對Er-TiO2薄膜光催化降解率的影響Fig.3EffectofdifferentcoatinglayersonphotocatalyticdegradationrateofEr-TiO2films圖4Er-TiO2干凝膠的TGDTG圖Fig.4TGDTGanalysisofEr-TiO2gelpowder圖5不同煅燒溫度下的Er-TiO2催化劑的XRD譜Fig.5XRDpatternsofEr-TiO2catalystsatdifferentcalcinationtemperatures2.2.3SEM表征圖6所示為在不同煅燒溫度下煅燒1h制得的薄膜的SEM像。由圖6可看出,當煅燒溫度為550℃時,薄膜表面連續(xù)且平整,顆粒細孝均勻,孔徑較小,孔隙率較高;當煅燒溫度升高到600℃時,粒徑增大,孔徑增大,孔隙率降低。繼續(xù)提高煅燒溫度,顆粒粒徑迅速增大,孔徑進一步增大,孔隙率降低。圖6不同煅燒溫度下Er-TiO2薄膜的SEM像Fig.6SEMimagesofEr-TiO2filmsatdifferentcalcinationtemperatures:(a)550℃;(b)600℃;(c)650℃2.2.4光催化反應圖7所示為不同煅燒溫度所得Er-TiO2薄膜的光催化降解率隨時間的變化。由圖7可看出,當煅燒溫度由550℃升高到650℃時,光催化降解率由60.87%依次下降經54.38%至48.51%。當溫度為550℃時,薄膜中TiO2粒徑最小,孔隙率最高,會使得比表面積最大,光催化活性位點最多,故光催化降解率最高,繼續(xù)升高煅燒溫度,TiO2粒徑明顯增大,光催化活性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]PEG對二氧化鈦薄膜微觀結構和光催化性能的影響[J]. 陳霞,陸改玲,周澐,計晶晶. 硅酸鹽通報. 2016(01)
[2]釹摻雜氧化鈦薄膜的親水和光催化性能(英文)[J]. 杜軍,顧馨,吳其,劉嬌,郭海志,鄒建國. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(08)
[3]釹摻雜氧化鋅粉末的光性能和光催化性能(英文)[J]. 趙真,宋季嶺,鄭佳紅,連建設. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(05)
[4]氮摻雜石墨烯負載的硫化鎘空心球納米復合材料的光催化性能(英文)[J]. 米倩,陳帶全,胡軍成,黃正喜,李金林. 催化學報. 2013(11)
[5]鉺摻雜對玻璃表面TiO2薄膜光催化性能的影響[J]. 王茹,徐悅華,陳明潔,賈金亮. 中國有色金屬學報. 2009(10)
[6]二氧化鈦光催化效率影響因素的研究[J]. 張衛(wèi)華,李曉彤,徐松,王衛(wèi)東,徐洪軍,李忠玉. 吉林化工學院學報. 2009(02)
[7]焙燒溫度對K2Ti6O13薄膜光電化學和光催化的影響[J]. 胡煜艷,錢清華,劉暢,周雪鋒,馮新,陸小華. 中國有色金屬學報. 2007(10)
[8]生物學實驗中的濕度控制:改良的裝置及工作原理[J]. 馮明光,許謙,徐均煥. 應用生態(tài)學報. 1999(03)
[9]焙燒的P-25TiO2微結構特性和光催化活性[J]. 李玉光,PorterJohnF,ChanChakK. 物理化學學報. 1999(01)
碩士論文
[1]鉺摻雜二氧化鈦膜的制備及其光催化性能研究[D]. 李少妮.太原理工大學 2014
本文編號:3419436
【文章來源】:中國有色金屬學報. 2017,27(08)北大核心EICSCD
【文章頁數】:11 頁
【部分圖文】:
不同涂膜層數制得的Er-TiO2薄膜的SEM像
1624中國有色金屬學報2017年8月圖3不同涂膜層數對Er-TiO2薄膜光催化降解率的影響Fig.3EffectofdifferentcoatinglayersonphotocatalyticdegradationrateofEr-TiO2films圖4Er-TiO2干凝膠的TGDTG圖Fig.4TGDTGanalysisofEr-TiO2gelpowder圖5不同煅燒溫度下的Er-TiO2催化劑的XRD譜Fig.5XRDpatternsofEr-TiO2catalystsatdifferentcalcinationtemperatures2.2.3SEM表征圖6所示為在不同煅燒溫度下煅燒1h制得的薄膜的SEM像。由圖6可看出,當煅燒溫度為550℃時,薄膜表面連續(xù)且平整,顆粒細孝均勻,孔徑較小,孔隙率較高;當煅燒溫度升高到600℃時,粒徑增大,孔徑增大,孔隙率降低。繼續(xù)提高煅燒溫度,顆粒粒徑迅速增大,孔徑進一步增大,孔隙率降低。圖6不同煅燒溫度下Er-TiO2薄膜的SEM像Fig.6SEMimagesofEr-TiO2filmsatdifferentcalcinationtemperatures:(a)550℃;(b)600℃;(c)650℃2.2.4光催化反應圖7所示為不同煅燒溫度所得Er-TiO2薄膜的光催化降解率隨時間的變化。由圖7可看出,當煅燒溫度由550℃升高到650℃時,光催化降解率由60.87%依次下降經54.38%至48.51%。當溫度為550℃時,薄膜中TiO2粒徑最小,孔隙率最高,會使得比表面積最大,光催化活性位點最多,故光催化降解率最高,繼續(xù)升高煅燒溫度,TiO2粒徑明顯增大,光催化活性
1624中國有色金屬學報2017年8月圖3不同涂膜層數對Er-TiO2薄膜光催化降解率的影響Fig.3EffectofdifferentcoatinglayersonphotocatalyticdegradationrateofEr-TiO2films圖4Er-TiO2干凝膠的TGDTG圖Fig.4TGDTGanalysisofEr-TiO2gelpowder圖5不同煅燒溫度下的Er-TiO2催化劑的XRD譜Fig.5XRDpatternsofEr-TiO2catalystsatdifferentcalcinationtemperatures2.2.3SEM表征圖6所示為在不同煅燒溫度下煅燒1h制得的薄膜的SEM像。由圖6可看出,當煅燒溫度為550℃時,薄膜表面連續(xù)且平整,顆粒細孝均勻,孔徑較小,孔隙率較高;當煅燒溫度升高到600℃時,粒徑增大,孔徑增大,孔隙率降低。繼續(xù)提高煅燒溫度,顆粒粒徑迅速增大,孔徑進一步增大,孔隙率降低。圖6不同煅燒溫度下Er-TiO2薄膜的SEM像Fig.6SEMimagesofEr-TiO2filmsatdifferentcalcinationtemperatures:(a)550℃;(b)600℃;(c)650℃2.2.4光催化反應圖7所示為不同煅燒溫度所得Er-TiO2薄膜的光催化降解率隨時間的變化。由圖7可看出,當煅燒溫度由550℃升高到650℃時,光催化降解率由60.87%依次下降經54.38%至48.51%。當溫度為550℃時,薄膜中TiO2粒徑最小,孔隙率最高,會使得比表面積最大,光催化活性位點最多,故光催化降解率最高,繼續(xù)升高煅燒溫度,TiO2粒徑明顯增大,光催化活性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]PEG對二氧化鈦薄膜微觀結構和光催化性能的影響[J]. 陳霞,陸改玲,周澐,計晶晶. 硅酸鹽通報. 2016(01)
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[4]氮摻雜石墨烯負載的硫化鎘空心球納米復合材料的光催化性能(英文)[J]. 米倩,陳帶全,胡軍成,黃正喜,李金林. 催化學報. 2013(11)
[5]鉺摻雜對玻璃表面TiO2薄膜光催化性能的影響[J]. 王茹,徐悅華,陳明潔,賈金亮. 中國有色金屬學報. 2009(10)
[6]二氧化鈦光催化效率影響因素的研究[J]. 張衛(wèi)華,李曉彤,徐松,王衛(wèi)東,徐洪軍,李忠玉. 吉林化工學院學報. 2009(02)
[7]焙燒溫度對K2Ti6O13薄膜光電化學和光催化的影響[J]. 胡煜艷,錢清華,劉暢,周雪鋒,馮新,陸小華. 中國有色金屬學報. 2007(10)
[8]生物學實驗中的濕度控制:改良的裝置及工作原理[J]. 馮明光,許謙,徐均煥. 應用生態(tài)學報. 1999(03)
[9]焙燒的P-25TiO2微結構特性和光催化活性[J]. 李玉光,PorterJohnF,ChanChakK. 物理化學學報. 1999(01)
碩士論文
[1]鉺摻雜二氧化鈦膜的制備及其光催化性能研究[D]. 李少妮.太原理工大學 2014
本文編號:3419436
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