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近年来,纳米半导体光催化技术已经引起各国科学家的广泛关注。该种技术能有效地把太阳能转换为化学能,在解决能源问题及环境污染问题上具有广阔的应用前景。
但过低的光量子效率是限制半导体光催化技术实用化的主要原因,催化剂改性是提高光量子效率的重要手段。半导体中掺杂不同的金属,引起的变化是不一样的,它不仅可能加强半导体的光催化作用,还可能使半导体的吸收波长范围扩展至可见光区域。然而只有一些特定的金属有利于提高光量子效率,其它金属的掺杂反而是有害的。
其研究结果表明,金属Fe、Mo、Ru、Os、Re、V和Rh在TiO2中以一定量进行掺杂时,能显著提高TiO2的光催化性能。目前,国内外已发表的介绍对纳米TiO2掺杂金属以提高光催化性能的文献已有很多。但对负载型半导体催化剂金属掺杂方面的研究,与表面修饰其他领域相比,相关研究开展得还很少。本实验通过对Pt-TiO2/沸石光催化剂降解酸性桃红(SRB)的研究,得出结果如下:
1.在紫外光照射下,通过UV-Vis光谱发现:随着Pt的掺杂量的增加,降解速率加快,但掺杂量超过某一值时降解速率减慢,由此得到Pt的最佳掺杂量;随着焙烧温度的提高,降解速率先加快,当500℃时,降解速率达到最快。而温度继续升高降解速率开始减慢。
2.在可见光照射下,通过UV-Vis光谱发现,掺杂不同含量Pt,不同焙烧温度,络和剂是否存在的条件下,制备出的光催化剂对降解酸性桃红(SRB)的影响规律和在紫外光照射下是相同的,只是现象并不是很明显。 3.此外还检测了反应过程中生成的H2O2和反应的COD去除率,对制备的催化剂进行了一系列的体相和表面表征,包括XPS、XRD和BET。