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Cu摻雜TiO_2納米管可見光催化礦化甲苯

編號:NMJS04880

篇名:Cu摻雜TiO_2納米管可見光催化礦化甲苯

作者:趙偉榮; 奚海萍; 廖求文;

關(guān)鍵詞:水熱法; 吸附-煅燒法; 電化學(xué); 密度泛函理論; 揮發(fā)性有機化合物; 二氧化碳;

機構(gòu): 浙江大學(xué)環(huán)境工程系;

摘要: 采用低溫水熱法制備氫鈦酸管,通過吸附-煅燒法制備Cu摻雜TiO2納米管(Cu-TNT)催化劑.利用X射線衍射(XRD)、電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜(ICP-AES)、X射線光電子能譜(XPS)、透射電鏡(TEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis-DRS)和電化學(xué)測試手段對樣品進行表征,并進行平面波贗勢密度泛函理論(DFT)計算.結(jié)果表明,樣品中Cu/Ti原子比接近理論值,Cu摻雜進入TiO2晶格內(nèi)部,誘發(fā)催化劑可見光活性.摻Cu后,Cu 3d軌道和O 2p軌道雜化形成價帶頂,價帶負向偏移,樣品禁帶寬度減小為2.50-2.91 eV,具有可見光響應(yīng).以甲苯為模型污染物研究催化劑對揮發(fā)性有機化合物(VOCs)的催化去除和礦化效果.未摻雜的TNT可見光催化活性較差;Cu摻雜量超過0.1%(Cu/Ti原子比)時,樣品催化活性也減弱;Cu摻雜量為0.1%的催化劑具有最佳可見光催化氧化能力,7 h內(nèi)甲苯的去除率達77%,甲苯的礦化率達59%.

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