電場輔助Gd、N、S共摻雜改性TiO2光催化處理染料廢水的實驗研究.pdf

1、染料廢水不僅嚴重污染環境，而且對人體也存在潛在威脅。TiO2光催化劑因其高效、穩定、無二次污染的特點，在處理此類廢水上有很大的發展潛力。然而由于受禁帶寬度的限制，使其在處理染料廢水上的應用受到制約。本文針對TiO2做了摻雜改性，欲提高其光催化效率。
　　本實驗采用溶膠凝膠法制備了Gd-S、Gd-N摻雜改性的TiO2光催化粉末，通過降解酸性大紅 GR的實驗表明：摻雜 Gd0.2％、S1.0%，煅燒溫度為650℃的TiO2（催化劑 A

2、）和摻雜 Gd0.1%、N2.0%，煅燒溫度為650℃的TiO2(催化劑B)對酸性大紅GR的脫色效果最好，分別達到68.2%和85.6%。
　　利用XRD、HRTEM、拉曼、BET等技術對改性TiO2進行表征。結果表明：當煅燒溫度為650℃時，Gd-N共摻雜TiO2出現了不定向生長，晶體尺寸相對其他溫度下較??；而且對于Gd-N摻雜改性TiO2，N的摻雜量越多晶化程度越好，越有利于向金紅石相生長；Gd-S、Gd-N改性都大大增加Ti

3、O2的比表面積，而且 Gd-N改性比表面積更大。Gd-S共摻雜使 TiO2的光激發范圍紅移到了400nm-550nm的可見光區域。
　　影響處理效果因素的實驗表明：Gd-N改性相對Gd-S改性能更大程度上提高TiO2的光催化活性，而Gd-S改性能更大程度上拓展TiO2的光吸收邊帶；催化劑A和B對酸性大紅GR、藏紅T、活性黃X-R均有相對較好的處理效果，其中處理效果最好的活性黃X-R脫色率可達到89.7%和95.2%、COD去除率可