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(zhuǎn)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(shù)（1⁴）、煅燒溫度（550⁶50℃）、煅燒時間（0.5³ h）以及WSC含量（0⁰.05%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)））對薄膜結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響,并利用XRD、SEM、EDX、TG-DTG和BET等技術(shù)對薄膜的結(jié)構(gòu)進行表征,通過甲基橙溶液的光催化降解反應(yīng)評價其光催化性能。結(jié)果表明:當(dāng)溶膠中WSC的添加量為0.04%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）,涂膜層數(shù)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(yīng)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(xué)報. 2017,27(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

不同涂膜層數(shù)制得的Er-TiO2薄膜的SEM像

1624中國有色金屬學(xué)報2017年8月圖3不同涂膜層數(shù)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(dāng)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(dāng)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(yīng)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(dāng)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(jīng)54.38%至48.51%。當(dāng)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(xué)報2017年8月圖3不同涂膜層數(shù)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(dāng)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(dāng)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(yīng)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(dāng)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(jīng)54.38%至48.51%。當(dāng)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(jié)構(gòu)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(shè).  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(05)
[4]氮摻雜石墨烯負(fù)載的硫化鎘空心球納米復(fù)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(xué)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?cè)A,陳明潔,賈金亮.  中國有色金屬學(xué)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(xué)院學(xué)報. 2009(02)
[7]焙燒溫度對K2Ti6O13薄膜光電化學(xué)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(xué)報. 2007(10)
[8]生物學(xué)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(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 1999(03)
[9]焙燒的P-25TiO2微結(jié)構(gòu)特性和光催化活性[J]. 李玉光,PorterJohnF,ChanChakK.  物理化學(xué)學(xué)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(xué) 2014



本文編號：3419436