钆、硫共掺杂TiO2光催化处理染料废水的研究

钆尧硫共掺杂TiO2光催化处理染料废水的研究刘杰袁汪恂袁朱雷袁肖锋渊武汉科技大学袁湖北武汉430065冤咱摘要暂以钛酸四正丁酯尧硝酸钆尧硫脲为原料袁采用溶胶-凝胶法制备了Gd尧S掺杂TiO2光催化剂遥实验结果表明院少量Gd的掺杂能提高TiO2的光催化效率袁掺杂过多Gd对光催化剂有抑制作用遥当煅烧温度为650益袁钆尧硫的掺杂比分别为0.2%尧1.0%时袁TiO2光催化剂效果最好袁而且其光响应范围也明显拓展遥XRD表征表明袁当TiO2锐钛矿晶型中掺杂少量金红石相时袁Gd尧S共掺杂TiO2光催化性能最好遥咱关键词暂掺杂TiO2曰溶胶-凝胶法曰光催化咱中图分类号暂X703.1咱文献标识码暂A咱文章编号暂1005-829X渊2015冤07-0027-04ResearchonthetreatmentofdyewastewaterbyGdandSco鄄dopedTiO2photo鄄catalysisprocessLiuJie袁WangXun袁ZhuLei袁XiaoFeng渊WuhanUniversityofScienceandTechnology袁Wuhan430065袁China冤Abstract院Gd/Sco鄄dopedTiO2photocatalystshavebeenpreparedwithTi渊OC4H9冤4袁GdNO3袁H2NCSNH2asrawmate鄄rialsbysol-gelmethod.TheexperimentalresultsshowthatasmallamountofGddopingcanimprovethephoto鄄cata鄄lysiseffectofTiO2袁butexcessiveGddopingwillinhibitthephoto鄄catalysiseffect.Whenthecalcinationtemperatureis650益袁andgadoliniumandsulfurdopingratiosare0.2%and1%袁respectively袁theTiO2photocatalystshavethebesteffect袁anditslightresponserangeexpandssignificantly.X-raydiffractioncharacterizationshowsthatGd/Sco鄄dopedTiO2hasthehighestphotocatalyticcapacitywhenTiO2anatasecrystalformationisdopedwithasmallamountofrutileKeywords院dopedTiO2曰sol-gel曰photo鄄catalysis作为一种无毒尧价廉尧节能的光催化剂袁TiO2光催化剂用来降解水中有机污染物袁受到人们的广泛重视也1-4页遥然而由于其本身禁带宽为3.2eV袁光响应范围较窄袁而且产生的电子-空穴对极易复合等缺点袁使其在光催化处理污染物这一领域并未得到广泛的实际运用遥对此袁国内外研究人员针对TiO2的这两个缺陷袁进行了一系列的改性研究袁如离子掺杂也5-6页尧贵金属沉积也7页尧半导体复合也8页尧染料敏化也9页等袁欲扩展TiO2的光响应范围袁降低其电子-空穴对的复合几率遥其中袁稀土元素和非金属的掺杂对扩展TiO2的光响应范围袁提高TiO2的光催化性能取得了较好的成果遥汪恂等也10页采用溶胶-凝胶法制备Ce掺杂TiO2光催化剂处理偶氮废水袁结果表明袁Ce掺杂提高了TiO2的光催化活性袁当Ce掺杂的掺杂量为3%时袁对偶氮废水的去除率可达92.3%遥宋宏斌等也11页以硝酸镱和尿素分别作为镱源和氮源袁用溶咱基金项目暂国家自然科学基金渊51272189冤咱7暂岳钦艳袁解建坤袁高宝玉袁等援污泥活性炭对染料的吸附动力学研究咱J暂.环境科学学报袁2007袁27渊9冤院1431-1438.咱8暂钱永袁黄天寅袁王东田袁等援活性染料在D201大孔树脂上的脱色性能咱J暂.过程工程学报袁2010袁10渊6冤院1098-1103.咱9暂KuangWenxing袁FsceyGA袁DetllierC.DehydrationandrehydrationofPalygorskiteandtheinfluenceofwateronthenanoporous咱J暂.ClayMineral袁2004袁52渊5冤院635-642.咱10暂马永梅袁季青袁陈晓靓.改性凹凸棒土处理活性黑KN-B染料废水的研究咱J暂.非金属矿袁2010袁33渊4冤院78-80.咱11暂张波袁彭书传袁王世亮袁等.有机改性凹凸棒石吸附活性艳蓝KN-R的动力学研究咱J暂.材料导报袁2013袁27渊2冤院122-125.咱12暂张波.有机改性凹凸棒石吸附活性染料的性能及机理研究咱D暂.合肥院合肥工业大学