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活性炭纤维布担载纳米TiO_2及热处理工艺的研究

许德平  黄正宏  王永刚  康飞宇  
【摘要】:TiO2光催化剂与多孔炭材料的复合,可以将吸附性能与光催化降解性能有机地结合在一起解决活性炭纤维的脱附及粉体TiO2使用不便的问题。论文以活性炭纤维布(ACFC)为载体,利用三种方法进行了担载实验,并用SEM对三种担载方法得到的样品进行形貌观察,结果表明溶胶凝胶法比较适合于ACFC上担载TiO2。同时研究了溶胶凝胶法制各样品的热处理工艺,研究结果表明,在氮气氛下,随着温度的升高,热处理对ACFC的侵蚀较小,但TiO2晶体在ACFC表面生长较慢,从XRD看出,在700℃出现金红石相,在900℃全部转变为金红石相,而锐钛矿相只是很小的弥散峰;而在空气氛中,在500℃出现了很好的锐钛矿,但ACFC的氧化侵蚀严重。综合考虑TiO2的晶型及ACFC的侵蚀因素,采用450℃的空气氛进行热处理,并考察了升温速率及热处理时间对TiO2的晶型及ACFC表面形态和结合强度的影响,研究结果表明,在空气氛中以5℃/min的速率升温到450℃,并恒温30min的处理条件下,得到的样品表面形貌完整,TiO2的晶型为锐钛矿相,紫外-可见光漫反射光谱中,在350-400nm区间有明显的吸收边,表明此复合体具有光催化活性。

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