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本文采用原位濕化學(xué)方法合成了摻硫的金紅石相可見光TiO2催化劑，實(shí)驗(yàn)證明相同的水熱處理溫度下，硫摻雜后其紫外—可見吸收光譜略微移向可見光區(qū)，摻雜硫后的TiO2對(duì)亞甲基蘭的催化性能要優(yōu)于未摻雜的TiO2。對(duì)于摻硫的粉體，180℃水熱處理的摻硫TiO2可見光催化性能要優(yōu)于200℃水熱處理的粉體性能。首次利用對(duì)摻硫TiO2用氨氣氮化的方法制備了硫氮雙摻雜的納米金紅石TiO2催化劑，對(duì)其形貌和吸收光譜進(jìn)行了表征，結(jié)果證明，硫氮雙摻雜后的納米氧化鈦粉體的紫外—可見吸收光譜向可見光區(qū)移動(dòng)，并且在可見光區(qū)有兩個(gè)吸收邊，摻雜后的催化劑禁帶寬度降低，對(duì)可見光產(chǎn)生響應(yīng)。對(duì)可見光催化性能的測(cè)試表明硫氮共摻雜的TiO2催化劑性能要高于氮摻雜的催化劑性能。 原位水熱合成方法合成了少量硫鑭和硫釔共摻雜的納米金紅石相氧化鈦的可見光催化劑，在可見光照射下可有效的降解有機(jī)工業(yè)染料亞甲基蘭(MB)。盡管稀土元素?fù)诫s量很少，但其與硫元素的協(xié)同效應(yīng)使得其可見光催化性能優(yōu)異(硫鑭共摻雜其對(duì)MB的降解率可達(dá)98.4﹪，硫釔為80﹪)，幾乎達(dá)到完全礦化。合成的硫鑭共摻雜催化劑TEM形貌為短棒狀。紫外—可見吸收光譜分析表明共摻后的粉體吸收光譜發(fā)生了紅移。其創(chuàng)新點(diǎn)在于應(yīng)用硫鑭和硫釔的共摻雜效果提高了催化劑的催化活性，應(yīng)用水熱方法減少了空氣污染并且使得摻雜元素相對(duì)于其他方法來所說對(duì)相對(duì)均勻，制備過程種不需要煅燒，避免了晶粒過分長大；鑭釔摻雜量少，降低了工業(yè)合成成本；實(shí)現(xiàn)了可見光照射下對(duì)工業(yè)染料亞甲基蘭的降解，硫鑭的雙摻效應(yīng)使得可見光催化活性達(dá)98.4﹪。 利用巰基乙酸原位合成了黏附于高比表面積的片狀TiO2表面的納米α-Fe2O3顆粒，即α-Fe2O3敏化的TiO2納米片。紫外—可見吸收光譜分析表明α-Fe2O3敏化后的粉體吸收范圍移到了可見光區(qū)，吸收特征顯示為TiO2和α-Fe2O3的共有吸收特征。對(duì)敏化后的催化劑進(jìn)行可見光催化測(cè)試及MB的吸附表征表明，氧化鈦納米片的吸附性能很強(qiáng)，改性后的片狀TiO2可見光催化性能得到了提高。

    關(guān)鍵詞：
    二氧化鈦 光催化劑 納米晶 可見光 亞甲基蘭 降解
    作者：
    劉紅艷
    學(xué)位授予單位：
    中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
    授予學(xué)位：
    博士
    學(xué)科專業(yè)：
    材料科學(xué)與工程
    導(dǎo)師姓名：
    高濂
    學(xué)位年度：
    2005
    語種：
    中文
    分類號(hào)：
    TB332