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本文研究了掺杂不同金属杂质的负载型TiO2薄膜及其光催化性能。采用溶胶-凝胶法在不同热处理温度下(200℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃)制备了以陶粒为基底的TiO2薄膜、掺杂银的TiO2薄膜以及掺杂铁的TiO2薄膜。用DTA-TG-DTG、XRD、SEM对三种薄膜结构进行了分析;通过在有无紫外光照射两种条件下处理自来水厂的滤后水(以TOC值表征)测试比较了三种TiO2薄膜的光催化性能。
结果表明,热处理温度在300℃~500℃时,TiO2都处于锐钛矿型。对于TiO2薄膜,Ag/TiO2复合薄膜,Fe3+/TiO2复合薄膜,当它们的热处理温度分别为450℃时、450℃、500℃时,光催化效果最好。掺杂了适量的Ag、Fe3+有助于TiO2薄膜光催化氧化性能的提高,在无紫外光照射下即可降解水中的微量有机物。对于掺杂贵金属银的TiO2薄膜,Ag/TiO2为0.04是最佳掺杂比;对于掺杂铁离子的TiO2薄膜,Fe3+/TiO2为0.02是最佳掺杂比。