文献类型：期刊文章

作　　者：代学伟[1] 吴江[1] 齐雪梅[2] 吴强[2] 何平[1] 李忺[1]

机构地区：[1]上海电力学院能源与机械工程学院,上海200090 [2]上海电力学院环境与化学工程学院,上海200090

出　　处：《环境科学研究》

基　　金：国家自然科学基金项目(50806041);上海市科学技术委员会科技创新行动计划项目(11dz1203402)

年　　份：2014

卷　　号：27

期　　号：8

起止页码：827-834

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2011、CAB、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2013_2014、CSSCI、CSSCI_E2014_2016、EI、IC、JST、NSSD、PROQUEST、RCCSE、RWSKHX、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、ZR、核心刊

摘　　要：采用溶胶-凝胶法制备Fe-TiO2(Fe掺杂纳米二氧化钛)催化剂,通过XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电镜)、EDX(能量色散X射线光谱仪)和UV-Vis谱对其形态、结构、组成和性质进行表征.采用Fe-TiO2催化剂脱除气态Hg0(元素汞),研究了该催化剂在紫外光和可见光下的脱汞效果,并考察了Fe3+的最佳掺杂比.结果表明:在Fe-TiO2光催化剂中,TiO2以锐钛矿相形态存在,当Fe3+掺杂浓度〔以n(Fe)n(Ti)计〕达到0.010时,所制备的Fe-TiO2在紫外光和可见光下的脱汞率均达到最大,分别为54.76%和18.92%.提出了Fe-TiO2光催化脱汞的可能机制:Fe3+掺入TiO2结构中,使TiO2的导带与Fe3+的d轨道发生重叠,导致TiO2能带变窄,从而扩展了可见光的响应范围;Fe3+在TiO2中作为一个浅俘获阱,当其俘获光生电子以后,光生空穴能够继续扩散到TiO2表面发生表面化学反应,生成具有强氧化性的超氧自由基O2-和·OH,对Hg0进行氧化;当Fe3+掺杂浓度大于0.010时,由于过多的Fe3+成为了光生电子和光生空穴的俘获位,从而使俘获的电子-空穴对通过量子隧道效应复合的概率增加,同时,活性氧化物种O2-和·OH相互消耗,抑制了光催化效率.

关 键 词：Fe3+掺杂  TiO2  溶胶-凝胶 光催化 汞  可见光响应

分 类 号：X513]