钡掺杂磁性纳米二氧化钛制备及光催化性能

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1、钡掺杂磁性纳米二氧化钛制备及光催化性能文／韩蕴华摘要：采用溶胶凝胶法制备了钡掺杂的磁性纳米二氧化钛Ba-TiO，／siO，／NiFe，0，利用TEM、XRD等技术对催化剂进行了表征，并以亚甲基兰为目标降解物考察了磁性纳米催化剂的可见光催化性能。结果表明Baz的掺杂使TiO，粒径减小，分散均匀，抑制了TiO，的晶相转变，最佳掺杂量为0．8％。在掺杂量为0．8％、焙烧温度为4O0℃、催化剂投加量为1．2g／L，pH=9时在可见光照射下对亚甲基兰的催化效果最佳。磁性纳米催化剂在外加磁场作用下可与水分离，回收率在95

2、％以上。关键词：磁性光催化荆，钡掺杂，二氧化钛，亚甲基兰ABSTRACT：TheBadopedTiO，magnetiCnanopartic1esBa—TiO，／siO，／NiFe，0werepreparedbythesol-gelmethodandcharacterizedWithTEM，XRDtechniques．TheviSib1ephotocata1YtiCactivnyofthemagnetiCnanopartieleswasstudiedbyphotocata1YtiCdegradationofme

3、thy1eneb1Lie．TheresultSShowthatthedopingOfBanotonlYrestrainestheincreaseoftheparticleSizeofTiO2buta1SOinhibitesthecrysta1phasetotransformationofTi0，fromanatasetorutile．Theoptima1photocata1YtiCactivityoftheSamples．arereachedwhentheBadopingmolarfractionis0．8％

4、，caicinedat400℃，1．2g／Lofdosage，1．5hourofdegradationtimeunderViS1ight，90fpH．ThemagneticnanoparticlescanbeSeparatedfromwaterwhenanexternalmagneticfieldiSadded．therecyclingratecanachieveabove95％．Keywords：magneticphotocatalystbaritlmdoped；Ti02；methy161"16b1Lie近

5、年来，二氧化钛因其化学性质稳定、无毒和能有效去除环【虽然可以解决反应后催化剂的分离问题，但是固载后由于表面积境中的污染物而成为解决能源和环境问题的理想材料，引起了各国降低，使催化活性低于悬浮态催化剂。将二氧化钛与磁性物质组装研究者广泛的兴趣n-21。但是二氧化钛的带隙较宽(E3．2eV，成复合磁性纳米颗粒既保持了较高的催化活性，又可利用磁分离技=387n)，仅在紫外光范围有响应，对太阳光的利用率低，而且光生术方便迅速的回收催化剂㈣。本文通过溶胶一凝胶法，采用逐层包电子和空穴容易复合，光量子效率低。波长在4OO

6、nm以下的紫外光覆的方法置备了Ba2+掺杂的磁性纳米催化剂Ba—Ti0．，siO，，NiFe，0。，部分不足太阳光总能量的5％，太阳光能量主要集中在400～70Ohm并用XRD、TEM等对催化剂进行了表征，光催化实验表明催化剂的可见光范围，达总能量的43％。因此拓宽光催化剂的响应范围，研在可见光范围内有良好的催化性能。制可见光响应的催化剂是提高太阳能利用率，最终实现光催化技术1实验产业化应用的关键，目前提高纳米Ti0，的光催化活性和拓宽O七1．1催化剂的制备响应范围的方法有金属离子掺杂、染料光敏化、非金属离子

7、掺杂、金1、Si02／NiFe204的制备属离子注入、半导体复合、金属络合物敏化等∞一6]d金属离子掺在室温条件下将一定量的正硅酸乙酯加入到无水乙醇中磁力搅杂一般用的金属离子如过渡金属元素，稀土元素等都比较贵，同时拌10min，得溶液A，另取一定量的浓氨水和去离子水加入到等量的粉体的回收利用率低，限制了二氧化钛的规模化应用。固载催化剂无水乙醇中，剧烈搅拌得溶液B。将一定量的NiFe’0加入到溶液B，业战略、企业口号等；第四步；依据已提炼出的理念层和企业实根基，更是企业进步发展的灵魂。在著名产业经济学家金碚《竞

8、际需求，设计企业行为规范，包括员工行为规范、服务规范、生争力经济学》一书中得出这样的结论：“企业的绩效更取决于在产规范、危机处理规范、典礼、仪式等；第五步：进行企业形长期市场竞争中所发展起来的核心竞争力，而核心竞争力是由具有象系统规划，一般要请专业设计机构进行。以确保设计符合艺术特色的企业文化等不可测因素决定的”。建筑企业重视企业文化建性、国际化、高识别性、行业要求等；第六步：打造工地文设，有利于树