二氧化钛光催化氟搀杂和介孔结构.pdf

摘 要 摘要 环境污染问题日益严峻。近三十年来，以Ti02光催化为代表的高级氧化技 术，日益引起广泛关注。Ti02光催化力求采用太阳光和空气为动力，在常温常压 下，实现多种有机污染物的降解或彻底矿化。但是迄今为止，Ti02光催化的量子 效率仍然较低，难以满足大规模应用的要求。 本论文从提高Ti02光催化反应效率入手，通过氟离子掺杂和制备介孔形貌 等方式，设计和合成了高活性的催化剂，并较为系统地研究了基本原理和影响因 素，取得了以下具有一定学术价值和应用前景的研究成果： (1)本文比较了氟离子体相掺杂和表面吸附对Ti02光催化降解有机物的影 响．相比之下，对Ti02光催化过程的促进作用，体相掺杂的氟离子要大于表面吸 附的氟离子，而处于催化剂表面双电层外层的氟离子又大于表面吸附的氟离子， 后者正好与我们过去的假设相一致．此外，本文的研究还表明，如果在催化剂表 面增加02浓度，并通过氟离子掺杂或氟离子外部加入，将能发掘出Ti02原有的 光催化活性，显著提高光催化体系的量子效率． (2)采用模板法成功的合成了具有介孔结构特征的锐钛矿相Ti02。研究了 合成介孔形貌Ti02过程中钛源，有机溶剂，溶剂挥发的湿度和温度等因素的影 响。并且用不同温度煅烧的介孔Ti02进行降解苯酚、氯苯酚的研究，发现介孔 结构保存完好对Ti02光催化活性有巨大正面作用。 关键词：光催化，二氧化钛，氟掺杂，介孔，机理 Abstact Abstract Environmentalissuesare the inthe21st amongbiggest challenges century，with relatedtohazardouswasteremediationasa international problems emergedhigh the ofadvanced priority．Asrepresentative oxidation of over hasbeen studiedasa degradationorganic Ti02 compounds extensively forwatertreatment potentialtechnology andair abundantsolar purification．Byusing andmolecularas of Can light force，a be oxygendriving varietyorganicpollutants mineralized into overirradiatedatambient degraded，and／or C02 Ti02 temperature and of achievedSOfar pressure．However，theTi02 isstill efficiencyphotocatalysis lowfor duetofastrecombina