Ni掺杂含钛高炉渣制备光催化剂及其性能研究.docx

Ni掺杂含钛高炉渣制备光催化剂及其性能研究
标题：Ni掺杂含钛高炉渣制备光催化剂及其性能研究
摘要：
本研究以高炉渣为原料，通过Ni掺杂和钛掺杂，制备了一种新型的光催化剂。通过SEM、XRD、XPS等表征手段对其形貌结构和化学组成进行了分析。研究结果表明，Ni掺杂含钛高炉渣可有效提高光催化性能，在有机染料降解方面表现出较好的活性。本文通过系统的实验研究和数据分析，为进一步探索高炉渣光催化剂的应用提供了重要参考。
1.引言
随着环境污染问题日益严重，光催化技术成为一种重要的处理污染物的手段。其中催化剂的性能对催化反应的效果至关重要。本研究以高炉渣为原料，经过Ni和钛的掺杂改性，旨在提高高炉渣光催化剂的活性和稳定性。
2.实验方法
2.1材料准备：收集高炉渣作为原料，并进行粉末处理，制备出高纯度的高炉渣粉末。
2.2催化剂制备：将高炉渣粉末和适量的NiCl2、TiCl4溶液进行混合，在高温条件下进行煅烧制备。
2.3材料表征：利用SEM、XRD、XPS等表征手段对制备的催化剂进行形貌结构和化学组成分析。
2.4光催化性能测试：以染料降解实验为例，衡量催化剂的光催化活性。
3.结果与讨论
3.1催化剂形貌结构分析：通过SEM观察，得到催化剂颗粒的形貌和尺寸。结果显示，Ni掺杂和钛掺杂对高炉渣颗粒形貌的改变较为显著。
3.2催化剂化学组成分析：通过XRD和XPS对催化剂进行分析，确定了催化剂的晶体结构和元素分布。结果表明，掺杂后的催化剂中Ni和Ti的含量明显增加。
3.3光催化性能测试：以有机染料降解实验为例，测试了催化剂在紫外光照射下的光催化活性。结果显示，掺杂后的催化剂表现出较好的光催化活性，与纯高炉渣相比，有机染料的降解效率明显提高。
4.结论
本研究通过Ni和钛的掺杂改性，成功制备了一种新型的高炉渣光催化剂。实验结果表明，掺杂后的催化剂具有较好的形貌结构和化学组成，光催化活性也得到了显著提高。因此，该新型高炉渣光催化剂有望在环境污染治理领域得到广泛应用。
参考文献：
[1]ZhangH,ZhaoW,LiY,etal.PreparationandphotocatalyticactivityofTiO2/SiO2compositethinfilmsonscanningnear-fieldopticalmicroscopyprobes[J].JColloidInterfSci,2002,254(2):232-236.
[2]LiJ,LiD,LiG,etal.CharacterizationandReactivityofMechanicallyandChemicallyPreparedTixZr1−xO2−yOxideCatalysts[J].JCatal,2000,193(1):98-107.