磁性復(fù)合光催化材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、TiO2光催化材料由于其催化降解有機物的效果良好，而且性能穩(wěn)定、無毒，成為近20年來水環(huán)境污染治理技術(shù)研究的熱點之一。但傳統(tǒng)的TiO2光催化材料不易回收、浪費嚴重、運行成本較高，使該技術(shù)至今未能大規(guī)模應(yīng)用于降解處理有機廢水。本文以探索一種既高效降解又便于回收、可重復(fù)利用的光催化材料為目標進行研究。 在查閱大量文獻資料的基礎(chǔ)上，擬定實驗方案如下：以納米Fe3O4為基材粒子，于其上包覆TiO2光催化材料，使其具備磁性，便于回收。鑒于

2、磁性TiO2光催化材料降解率低的問題，采用膜包覆技術(shù)，選用Al2O3、SnO2、SiO2對磁性光催化材料進行復(fù)合改性，并探討了制備條件對其光解性能的影響，研究獲得： (1)選取自制TiO2與商品TiO2進行光催化性能對比實驗。結(jié)果表明，催化光解160min后，降解率分別為94％、99％，認為自制TiO2光催化材料可行，為在實驗室條件下對自制TiO2的復(fù)合改性奠定基礎(chǔ)。 (2)以滴定水解法制備Fe3O4磁核對自制TiO2光

3、催化材料負磁，并驗證其磁性能。結(jié)果表明，該材料具備了優(yōu)良的磁性能，能夠通過磁性分離技術(shù)有效回收，但其光解160min后，降解率僅為32.68％，反映光催化降解性能較低。 (3)為了提高磁性光催化材料的降解效率，分別選用Al2O3、SnO2、SiO2對其復(fù)合改性。光解160min后，Al2O3復(fù)合磁性光催化材料具備了最好的催化降解效果，降解率為93.28％，SnO2、SiO2復(fù)合磁性光催化材料的降解率分別為86.04％和79.63

4、％。 (4)用Al2O3復(fù)合的磁性光催化材料連續(xù)六次處理相同濃度的亞甲基蘭溶液，第兩次、第三次重復(fù)使用時的降解率分別為新催化材料的93.91％、85.44％。此后催化降解效果迅速下降，在重復(fù)使用五次后，僅為59.77％。 (5)通過對Al2O3復(fù)合磁性光催化材料掃描電鏡(SEM)表觀形貌及其材料吸附性實驗的研究，得出該材料催化性能的提高與Al2O3的加入改變其吸附性能有關(guān)。 (6)Al2O3復(fù)合磁性光催化材料光催