OARS -开放存取奖励系统GydF4y2Ba
DOI: 10.2240 / azojomo0259GydF4y2Ba

沉积在SiC上的TiO2光催化剂在水中稀释有机物降解中的应用GydF4y2Ba

西田吉胜、川崎新一、袁帅、森浩助、成泽正明、松村康行、大町哲太郎、片山岩夫、山下广美GydF4y2Ba

版权广告科技;被许可人Azom.com Pty Ltd.GydF4y2Ba

这是一个AZO开放式访问奖励系统(AZO-OARS)文章在AZO-OAR的条款下分发GydF4y2Ba//www.wireless-io.com/oars.aspGydF4y2Ba在适当引用原著的情况下,允许不受限制地使用,但仅限于非商业性传播和复制。GydF4y2Ba

AZojomo (ISSN 1833-122X)卷GydF4y2Ba2007年12月3日GydF4y2Ba

主题GydF4y2Ba

摘要GydF4y2Ba

关键字GydF4y2Ba

介绍GydF4y2Ba

实验的程序GydF4y2Ba

结果与讨论GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

确认GydF4y2Ba

参考文献GydF4y2Ba

详细联系方式GydF4y2Ba

摘要GydF4y2Ba

TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba通过碳热还原方法合成的TiC-SiC纳米颗粒前体煅烧制备-SIC光催化剂。在Tio.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂催化tio2中锐钛矿相和金红石相的混合物的形成GydF4y2Ba2GydF4y2Ba在873 K煅烧后,tio2GydF4y2Ba2GydF4y2Ba相在TiO上形成GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba采用常规溶胶-凝胶法制备光催化剂,并在873 K下煅烧。TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂将2-丙醇分解为丙酮、一氧化碳GydF4y2Ba2GydF4y2Ba,和HGydF4y2Ba2GydF4y2Ba在紫外照射下,丙酮最终降解为COGydF4y2Ba2GydF4y2Ba,和HGydF4y2Ba2GydF4y2Bao . TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-sic表现出比TiO更高的光催化反应性GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂。tio2对水的吸附量GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂比TiO小得多GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂。结晶良好的TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba沉积在SiC表面和SiC疏水表面是增强水稀释有机物光催化降解的重要因素。GydF4y2Ba

关键字GydF4y2Ba

TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂,SiC载体,污染物降解GydF4y2Ba

介绍GydF4y2Ba

为减少全球大气污染和净化污水而设计的高效光催化系统是具有吸引力的,也是环境友好型催化剂研究中最理想但也最具挑战性的目标之一[1-8]。TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba由于TIO,光催化剂一直在怨恨岁月的关注GydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂能使有毒和不可生物降解的有机物完全矿化为COGydF4y2Ba2GydF4y2BaHGydF4y2Ba2GydF4y2BaO和无机成分[3]。许多研究已经开始使用TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba净化污水的光催化剂。在污水净化过程中,必须将光催化剂与污水分离。为了将光催化剂与水分离,光催化剂应负载在大块材料上。欧洲杯足球竞彩作为光催化剂载体,SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba沸石已被广泛应用[1,3 -7]。另一方面,碳化硅(SiC)具有高热稳定性、高机械强度、高导电性等物理本体性能,被用作催化剂载体[8-12]。此外,碳化硅易于成型制成过滤器,已用于汽车[10]的尾气排放过滤器。虽然它可能是一种有用的载体用于液相光催化剂,但没有关于TiO的性质的报道GydF4y2Ba2GydF4y2Ba沉积在SiC上的光催化剂。在本研究中,我们研究了TiO的制备和表征GydF4y2Ba2GydF4y2Ba用碳热还原法合成的TiC-SiC纳米粒子前驱体在SiC载体上沉积光催化剂,证明了该TiO的成功应用GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC催化剂用于光催化降解水中稀释的2-丙醇。GydF4y2Ba

实验的程序GydF4y2Ba

将四异丙氧化物钛(TPOT)、正硅酸四乙酯(TEOS)和酚醛树脂在室温下混合合成TiC-SiC前驱体。将混合物连续搅拌至凝胶状态后,在1273 K的氮气气氛下进行热解。该材料在1873 K氩气流动下经碳热还原[13]得到TiC-SiC前驱体。将得到的TiC-SiC粉体(Ti/Si摩尔比为0.4)在873 K的空气中煅烧,合成TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Basic光催化剂。TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba以正硅酸乙酯(TEOS)、TTIP和乙醇为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ti/Si=0.4的光催化剂,并在873 K的空气中煅烧。x射线吸收近边结构(XANES)光谱是在筑波国家高能物理实验室光子工厂的BL-7C设备上测量的。采用CuKα辐射的Rigaku RINT2500衍射仪测定了样品的x射线衍射图。以Mg Kα线为探针,用JEOL微探针系统记录x射线光电子能谱(XPS)。将光催化剂(50 mg)与2-丙醇(2.6 × 10)水溶液转移到石英电池中GydF4y2Ba-3GydF4y2Ba摩尔dmGydF4y2Ba-3GydF4y2Ba, 25毫升)。在紫外线照射前,悬浮体在流动的OGydF4y2Ba2GydF4y2Ba在黑暗条件下保存1小时。然后用紫外光(GydF4y2BaλGydF4y2Ba> 250 nm),在100 W高压汞灯下进行连续搅拌GydF4y2Ba2GydF4y2Ba系统中的大气。用气相色谱法对产物进行分析。用常规真空系统测量了催化剂在293 K下的水吸附等温线。GydF4y2Ba

结果与讨论GydF4y2Ba

图1为TiC-SiC前驱体和TiO的XRD谱图GydF4y2Ba2GydF4y2Ba由TiC-SiC前驱体和TiO制备的-SiC光催化剂GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba采用溶胶-凝胶法制备光催化剂,并在873 K下煅烧。在TiC-SiC样品中,观察到非常尖锐的属于TiC和SiC的XRD峰,表明TiC-SiC前驱体结晶良好。在873 K煅烧后,钛酸锶结晶形成锐钛矿相和金红石相GydF4y2Ba2GydF4y2Ba在TiO上观察到GydF4y2Ba2GydF4y2Basic光催化剂。然而,TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba在873 K焙烧时,由于晶相的存在,光催化剂没有XRD谱峰,说明TiO的存在GydF4y2Ba2GydF4y2Ba物种存在于无定形相或作为超细颗粒中。欧洲杯猜球平台TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba在1173-1473 K下煅烧的光催化剂有锐钛矿的XRD峰,但结晶度低于TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba在相同的煅烧温度下,-SiC光催化剂的比表面积显著减小,在较高的煅烧温度下,比表面积由169 m变大GydF4y2Ba2GydF4y2BaGGydF4y2Ba-1GydF4y2Ba873 k至0.6米GydF4y2Ba2GydF4y2BaGGydF4y2Ba-1GydF4y2Ba在1473 K。GydF4y2Ba

图1GydF4y2Ba.GydF4y2BaTiC-SiC前驱体(a)、TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂(b)和TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂(c)。GydF4y2Ba

tik -edge的XANES光谱GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂和TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂如图2所示。GydF4y2BaTi K-edge的XANES光谱显示GydF4y2Ba几个定义的预先边缘峰与Ti原子周围的局部结构有关。GydF4y2Ba这些边前峰的相对强度为Ti原子[1]的配位数提供了有用的信息。TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂表现出三个小而清晰的边缘前峰,这可以归因于结晶度高的锐钛矿和金红石混合物的存在。然而,TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂表现出强烈的单边前峰,表明部分氧化钛组分在SiO中具有四方配位GydF4y2Ba2GydF4y2Ba矩阵[5]。GydF4y2Ba

图2GydF4y2Ba.GydF4y2BaTiC-SiC前驱体的Ti k边XANES谱(a), TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂(b)和TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂GydF4y2Ba.GydF4y2Ba

图3显示了TIO的TI 2P和SI 2P XPS光谱GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂和TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂。Ti 2p XPS波段的位置表明TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba存在于两种光催化剂的表面。比较TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba碳化硅与TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba,对应Ti 2p的峰值强度GydF4y2Ba3/2GydF4y2Ba和ti 2p.GydF4y2Ba1/2GydF4y2Ba在TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC高于TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba.这一结果表明,TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba在TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SIC表面高于TIO的表面GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba表面和TiO的大部分GydF4y2Ba2GydF4y2Ba种TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba存在于SiO内部GydF4y2Ba2GydF4y2Ba矩阵。SI 2P光谱显示SIC在TIO的表面上GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC部分氧化成SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba通过TiC-SiC的煅烧。GydF4y2Ba

图3.GydF4y2Ba.GydF4y2BaTi 2P和TiO的SI 2P XPS光谱GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-sic photocatalyst(a)和tioGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂(b)。GydF4y2Ba

研究tio2的光催化活性GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SIC光催化剂,在水中稀释的2-丙醇的降解在紫外光照射下进行。图4显示了TiC-SiC前体,TiO的液相光催化反应的反应时间谱GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂,TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂。在紫外光照射下,光催化剂将2-丙醇分解为丙酮、一氧化碳GydF4y2Ba2GydF4y2Ba,和HGydF4y2Ba2GydF4y2BaO,最后丙酮也被分解成COGydF4y2Ba2GydF4y2Ba和HGydF4y2Ba2GydF4y2BaO.另一方面,Tic-SiC前体没有分解为2-丙醇。TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SIC光催化剂分解比TiO快2-丙醇GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂。这表明SiC是纳米TiO的有效载体GydF4y2Ba2GydF4y2Ba可用于水中有机物降解的光催化剂。GydF4y2Ba

图4.GydF4y2Ba.GydF4y2BaTiC-SiC前驱体TiO光催化降解水中稀释2-丙醇GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂,TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂。GydF4y2Ba

图5显示了通过TiO重量标准化的光催化反应速率GydF4y2Ba2GydF4y2Ba在tio2上辐照6 h后,催化剂内的二氧化钛含量增加GydF4y2Ba2GydF4y2Basic光催化剂,TiOGydF4y2Ba2-GydF4y2BaSiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba研究了tio2光催化剂对水的吸附性能GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂和TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba还展示了光催化剂。TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂表现出比TiO更高的光催化活性GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂和TiO上的水吸附量GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SIC光催化剂比TIO小得多GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂。TiO的疏水性质GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SIC光催化剂可能是由SiC表面的疏水性引起的。这表明了结晶良好的TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba沉积在SiC上具有高效的光催化反应性和SiC载体的疏水表面也是实现液相反应的有效光催化反应性的非常重要的因素。GydF4y2Ba

图5.GydF4y2Ba.GydF4y2Ba2-丙醇的光催化反应性和TiO的水量吸附量GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂和TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba光催化剂。GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba在SiC (TiOGydF4y2Ba2GydF4y2BaTiC-SiC前驱体对水中稀释的2-丙醇具有良好的光催化降解活性。TIO.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiC光催化剂的光催化活性高于TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba-SiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba用常规的溶胶-凝胶法制备光催化剂。形成结晶良好的TiOGydF4y2Ba2GydF4y2Ba发现SiC和SiC载体的疏水表面与TiO的有效光催化反应性有关GydF4y2Ba2GydF4y2Basic光催化剂。由于碳化硅的机械强度足以用作净水过滤器,因此作为TiO的支持材料,碳化硅是一个很好的候选材料GydF4y2Ba2GydF4y2Ba用于液相反应的光催化剂。GydF4y2Ba

确认GydF4y2Ba

本研究得到了国家自然科学基金重点项目“分子纳米动力学”的资助GydF4y2Ba教育部,文化,体育,科学技术部(第17034036号,美国专利17360388)欧洲杯线上买球。这项工作部分根据大阪大学加入和焊接研究所(JWRI)的协同研究项目进行。在Kek(2004g295)的光子厂进行X射线吸附实验。GydF4y2Ba

参考文献GydF4y2Ba

1。GydF4y2BaH。GydF4y2Ba3 . Yamashita和M. Anpo,“tio2和tio2在微孔和介孔分子筛材料中的局部结构和光催化反应:XAFS和光致发光研究”,欧洲杯足球竞彩GydF4y2Ba固体和物质的当前观点。科学。GydF4y2Ba那GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba471 - 459(2003)。GydF4y2Ba

2。GydF4y2BaN.武田,T. Torimoto, S. Sampath, S. Kuwabata and H. Yoneyama, "GydF4y2Ba负载二氧化钛惰性载体对提高气态丙醛光解速率的影响”,GydF4y2Ba期刊。化学。, 99年GydF4y2Ba那GydF4y2Ba9986 - 9991(1995)。GydF4y2Ba

3。GydF4y2BaT. Ishikawa, H. Yamaoka, Y. Harada, T. Fujii and T. Nagasawa, " A General Process forGydF4y2Ba原位GydF4y2Ba陶瓷表面基本表层的形成”,GydF4y2Ba自然GydF4y2Ba那GydF4y2Ba416GydF4y2Ba那GydF4y2Ba64-67(2002)。GydF4y2Ba

4.GydF4y2BaH. Yamashita,Y.Ichihashi,M. Harada,G. Stewart,M.A. Fox和M. Anpo,“GydF4y2Ba1-辛醇在锚定氧化钛和TiO上的光催化降解GydF4y2Ba2GydF4y2Ba粉末催化剂”,GydF4y2Baj . Catal。, 158年GydF4y2Ba那GydF4y2Ba97 - 101(1996)。GydF4y2Ba

5.GydF4y2BaH. Yamashita, S. Kawasaki, Y. Ichihashi, M. Harada, M. Anpo, G. Stewart, M. A. Fox, C. Louis and M. Che, "GydF4y2Ba溶胶-凝胶法制备的钛硅二元氧化物催化剂的表征及其对1-辛醇液相氧化的光催化反应性GydF4y2Ba”,GydF4y2Ba期刊。化学。B, 102GydF4y2Ba那GydF4y2Ba5870 - 5875(1998)。GydF4y2Ba

6.GydF4y2BaH. Yamashita,K. Maekawa,H. Nakao和M. Anpo,GydF4y2Ba“GydF4y2Ba氟改性介孔二氧化硅对水中稀释有机污染物的高效吸附和光催化降解GydF4y2Ba达成。冲浪。科学。那23.7.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba393 - 397GydF4y2Ba(2004)GydF4y2Ba.GydF4y2Ba

7.GydF4y2BaK. Ikeue, H.Yamashita, T. Takewaki and M. Anpo, "GydF4y2BaCO的光催化还原GydF4y2Ba2GydF4y2Ba与H.GydF4y2Ba2GydF4y2BaO对Ti-β分子筛光催化剂的疏水性和亲水性的影响GydF4y2Ba期刊。化学。B, 105GydF4y2Ba那GydF4y2Ba8350 - 8355(2001)。GydF4y2Ba

8.GydF4y2Ba山下H.,前川K.,中谷Y., j - j。“tio2光催化降解水中2-丙醇的研究”GydF4y2Ba2GydF4y2Ba负载Si的光催化剂GydF4y2Ba3.GydF4y2BaNGydF4y2Ba4.GydF4y2Ba”,GydF4y2Ba化学。列托人。GydF4y2Ba32.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba910.(2003)GydF4y2Ba

9.GydF4y2Ba刘哲,沈伟,布伟,陈海,华哲,张磊,李磊,史军,谭三。GydF4y2Ba纳米晶β-SiC的低温形成,具有高表面积和中孔碳和硅粉的反应的介孔率GydF4y2Ba”,Micropor。Mesopor。板牙。GydF4y2Ba82GydF4y2Ba那GydF4y2Ba137 - 145(2005)。GydF4y2Ba

10.GydF4y2BaK. Guerfi, S. Lagerge, M.J. Meriziani, Y. Nedellec和G. Chauveteau,”GydF4y2Ba氧化对碳化硅表面性能的影响GydF4y2BaThermochim。学报GydF4y2Ba那GydF4y2Ba434GydF4y2Ba那GydF4y2Ba140(2005)。GydF4y2Ba

11.GydF4y2BaN. Keller, C. Pham-Huu, M. J. Leduox, C. Estournes和G. Ehret,GydF4y2Ba“GydF4y2Ba碳化硅微管的制备与表征”,J.应用。GydF4y2BaCatal。代产品。GydF4y2Ba那GydF4y2Ba187GydF4y2Ba那GydF4y2Ba255 - 268(1999)。GydF4y2Ba

12.GydF4y2BaN. Keller,O. Reiff,V. Keller和M. Ledoux,“GydF4y2Ba形状记忆合成法生长的高表面积亚微米β-SiC颗粒欧洲杯猜球平台GydF4y2Ba直径。relat。母娘。GydF4y2Ba那GydF4y2Ba14.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba1353 - 1360(2005)。GydF4y2Ba

13。GydF4y2Ba田国华,“酚醛树脂-醇氧化合物混合前驱体热解合成SiC-TiC粉体的研究”,GydF4y2Baj .陶瓷。Soc。1月。GydF4y2Ba那GydF4y2Ba110.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba518 - 522(2002)。GydF4y2Ba

详细联系方式GydF4y2Ba

西田吉胜、川崎新一、袁帅、森浩介、大洋彻太郎、片山岩夫、山下广美GydF4y2Ba

材料与制造科学部欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球GydF4y2Ba
工程研究生院GydF4y2Ba
大阪大学GydF4y2Ba
大阪府井田市山田冈2-1号565-0871GydF4y2Ba
日本GydF4y2Ba

渡边NarisawaGydF4y2Ba

材料科学系欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球GydF4y2Ba
工程研究生院GydF4y2Ba
大阪府立大学GydF4y2Ba
Gakuencho 1-1,Sakai,大阪599-8531GydF4y2Ba
日本GydF4y2Ba

Yasuyuki MatsumuraGydF4y2Ba

国家先进工业科学研究所欧洲杯线上买球GydF4y2Ba和技术(产业)GydF4y2Ba
关西中心GydF4y2Ba

1-8-31 Midorigaoka,Ikeda,大阪563-8577GydF4y2Ba
日本GydF4y2Ba

本文还发表于“技术的进步”GydF4y2Ba欧洲杯足球竞彩材料和材料加工期刊,GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba) (200GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba)GydF4y2Ba59 - 62GydF4y2Ba”。GydF4y2Ba

告诉我们你的想法GydF4y2Ba

你对这篇文章有什么评论、更新或想要补充的吗?GydF4y2Ba

留下您的反馈意见GydF4y2Ba
提交GydF4y2Ba