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过渡金属掺杂TiO_2的制备及其光催化性质的研究  
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【英文题名】 Preparation and Investigation on Photocatalytic Reactivity of Transition Metal Lon Doped TiO_2
【作者】 钟雪春;
【导师】 潘湛昌; 魏志钢;
【学位授予单位】 广东工业大学;
【学科专业名称】 化学工程
【学位年度】 2011
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 广东工业大学
【网络出版投稿时间】 2011-08-26
【基金】 国家自然科学;
【关键词】 锐钛矿型TiO_2; 过渡金属掺杂; 光电催化; 第一性原理;
【英文关键词】 anatase TiO_2; transition metal ion doped; photoelectrocatalytic; first-principles;
【中文摘要】 TiO2由于具有化学性质稳定、抗光腐蚀、无毒和成本低等优点,在光转化和光催化领域具有广阔的应用前景。但是,Ti02的禁带宽度较大,需要在紫外光照射下才能表现出光催化活性。为了增强Ti02可见光吸收和提高Ti02光催化效率,本论文采用溶胶凝胶法制备了过渡金属第一过渡系24-30号过渡金属离子掺杂Ti02,利用X-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)、比表面积测试等表征手段研究了Ti02晶体结构、光吸收性能,比表面积等性能。同时制备了泡沫镍负载型Mn掺杂Ti02作为正极,碳棒作为负极,以三价砷为目标氧化物,以紫外灯(主波长253.7nm)为光源,进行光电催化实验,测试催化剂的催化活性。 Mn/TiO2的UV-Vis表征结果表明：催化剂制备过程,离子掺杂浓度取1.5%(摩尔含量),焙烧温度取500℃,焙烧时间均3h时光吸收性能得到最大改善。由过渡金属离子掺杂TiO2光谱吸收图可知,过渡金属离子掺杂Ti02后,可见光吸收相比于纯Ti02均有所增强,在500nm附近增强程度按Cr3+, Mn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+, Fe3+, Zn2+)顺序递减。XRD测试结果表明：...
【英文摘要】 Titanium dioxide(TiO2) has been considered as one of the most promising materials for its application in photocatalysis and photo conversion because of its high chemical stability, corrosion resistance, nontoxicity and low cost. However, it shows photo catalytic activity only under the UV irradiation due to its wide band gap(3.0-3.2eV). In order to improve the photocatalytic activity or extend the photo absorption to the visible light region, in this paper, transition metal(element 24 to 30) ion doped TiO2 ...
【更新日期】 2011-11-03

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