Zn掺杂TiO2纳米管电极制备及其对五氯酚的光电催化降解 |
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作者姓名: | 赵慧敏() 陈越() 全燮() 阮修莉() |
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作者单位: | 大连理工大学环境与生命学院,工业生态与环境工程教育部重点实验室,大连116024 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(批准号:20407005)和国家高技术研究发展计划(批准号:2004AA649290)资助项目 |
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摘 要: | 采用阳极氧化法在Ti基底上制备TiO2纳米管电极, 再通过浸渍法制备出Zn掺杂TiO2纳米管电极. 采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电子探针显微分析(EPMA)、紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)技术对其进行表征, 电极表面分布有均匀的纳米管状阵列, 管径50~90 nm, 管长约200 nm, 管壁厚约为15 nm, 锐钛矿型TiO2, Zn元素以ZnO小团簇形态沉积在TiO2纳米管电极表面, 与TiO2纳米管电极相比起始吸收带边红移近20 nm. 分别使用Zn掺杂TiO2纳米管电极和TiO2纳米管电极对相同五氯酚(PCP)溶液(初始浓度为20 mg/L, 电解质Na2SO4浓度为0.01 mol/L, 初始pH为7.03)进行光电催化降解120 min. 结果表明: 在紫外光(400 μW/cm2)或可见光(4500 μW/cm2)的照射下, Zn掺杂TiO2纳米管电极对PCP的降解率分别为73.5%和18.4%, 而TiO2纳米管电极对PCP的降解率分别为48.5%和3.2%. Zn掺杂TiO2纳米管电极光电催化降解PCP的准一级反应动力学常数分别为TiO2纳米管电极的2.0倍和5.8倍, 且其光电催化性能与Zn掺杂浓度有关,最优掺杂浓度为0.909%. Zn掺杂TiO2纳米管电极的稳定性良好.
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关 键 词: | TiO2纳米管电极 Zn掺杂 光电催化 五氯酚(PCP) |
收稿时间: | 2006-09-03 |
修稿时间: | 2006-09-032006-12-19 |
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