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本文通过采用光还原法将铜沉积到纳米TiO粉末中,成功制备了改性的二氧化钛光催化剂,并通过光催化降解亚甲基蓝染料实验验证了其光催化活性。经X射线衍射(XRD)分析,确认纯TiO2和沉积铜后的TiO粉末均为纯锐钛矿型,且晶粒直径相近。透过透射电镜(TEM)观察发现,沉积铜前后TiO2颗粒的形态和粒径变化不大。进一步的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)分析揭示,沉积铜显著增强了TiO2在可见光区的吸收能力,进而提高了其光催化活性。文章还详细探讨了影响光催化活性的各种因素,包括最佳的制备条件(如煅烧温度、TiO2用量、铜沉积量、光还原时间和处理温度)及捕获剂甲醇的用量,最终确定了一系列优化参数,以期获得更高的光催化效率。改性后的TiO2对亚甲基蓝的光催化降解反应速率显著提升,这为进一步研究和应用提供了有力的基础。

关键要点

  1. 铜沉积量对TiO2的光催化活性有影响,0.16%的铜沉积量效果最好。

  2. 光还原时间和甲醇用量也会影响TiO2的光催化活性。

  3. 处理温度为65℃时,铜沉积后的TiO2光催化活性最佳。

  4. 铜沉积可以提高TiO2的光催化活性。

  5. 该研究旨在探索铜沉积对TiO2光催化活性的影响。

制备、表征及其光催化活性

这一章节介绍了一项关于纳米二氧化钛光催化降解亚甲基蓝染料的研究。研究人员采用了光还原法将铜沉积到纳米二氧化钛粉末中,制备出改性的二氧化钛光催化剂,并通过实验验证了其光催化活性。研究发现,沉积铜可以增强二氧化钛在可见光区域的吸收能力,从而提高其活性。研究人员还探讨了各种制备条件,并确定了最佳的制备参数。这项研究对于环境污染治理和消毒杀菌具有重要意义。

TiO2的制备与改性及其应用研究

这一章节主要介绍了实验部分的内容,包括使用的仪器、实验材料以及TiO2的制备和改性过程。其中使用了多种仪器进行分析,如原子吸收光度计、X射线衍射仪、透射电镜等。实验材料包括亚甲基蓝等染料,以及钛酸四丁酯等化学试剂。TiO2的制备过程包括将钛酸四丁酯溶解在乙醇中,再加入去离子水进行搅拌和静置,最后在烘箱中烘干并研磨成粉末。而TiO2的改性则是通过添加CuSO溶液和甲醇,在光的作用下进行还原反应,最终通过抽滤和烘干得到含有铜的粉末。

TiO2的光催化活性验证

这一章节介绍了利用自镇流高压汞灯作为光源,在反应器中加入亚甲基蓝溶液和TiO粉末进行光催化降解实验的过程。通过测定反应液的吸光度来确定TiO及改性TiO对亚甲基蓝溶液的降解效果,并采用721型分光光度计在亚甲基蓝的最大吸收峰处测定样品的吸光度。结果表明,改性后的TiO对可见光的吸收能力得到了提高,从而提高了光催化降解的效果。此外,还对改性前后的TiO进行了XRD、TEM和粒径分析以及紫外-可见吸收光谱分析,证明了改性的有效性。

TiO2光催化降解亚甲基蓝的动力学研究

这一章节主要研究了TiO2的光催化活性与煅烧温度以及光催化剂用量之间的关系。通过实验数据的分析,得出结论:670℃为最佳煅烧温度,0.3g TiO2为最佳用量。此外,还介绍了如何使用分光光度计来测定样品的吸光度,并通过一级动力学模型来描述反应速率的变化规律。这些研究成果对于优化光催化技术具有重要意义。

铜沉积量及光还原时间对TiO2光催化活性的影响研究

这一章节主要研究了铜沉积量和光还原时间对二氧化钛(TiO2)的光催化活性的影响。通过称取一定质量的TiO2粉末,并加入不同浓度的CuSO4溶液和甲醇,在光照下进行光催化降解实验,最终得到了不同条件下样品的吸光度数据,并利用一级动力学模型计算出相应的反应速率常数和相关系数。结果表明,铜沉积量为0.16%的TiO2粉末具有最高的光催化活性,而光还原时间为40min时,同样可以达到最佳的光催化效果。这些研究结果对于优化光催化剂的设计和应用具有一定的指导意义。