改性的鈣鈦礦型層狀K2La2Ti3O10模擬太陽光催化降解氯苯的研究.pdf

1、氯苯屬于鹵代芳香族化合物中的一種，它使用廣泛，可用于很多有機材料中間體的合成。雖然氯苯具有廣泛的用途，但因其具有沸點低、常溫常壓下容易揮發(fā)且在環(huán)境中持久、不易降解等特征，會對水體、土壤和大氣造成嚴重污染。同時，氯苯類化合物在人體內不斷地累積，會對人體健康造成極大危害。而傳統(tǒng)的去除氯苯的方法如好氧、厭氧微生物法、還原法及超聲氧化法等對氯苯均不能有效地降解去除。為此，本文圍繞利用模擬太陽光催化降解去除氯苯進行研究，并對改性后催化劑的活性進行

2、探討。
　　采用溶膠-凝膠法制備鈣鈦礦型層狀催化劑 K2La2Ti3O10，并對催化劑的制備條件進行探討。研究得出，通過溶膠-凝膠法可以成功制備出目標催化劑。當煅燒溫度為950℃，煅燒時間為2 h時，催化劑的活性最高，光照180 min后氯苯的降解率可到達38.0％。
　　通過離子交換法對催化劑進行改性。對于催化劑Fe3+/K2La2Ti3O10，最佳制備條件為離子交換濃度0.15 mol/L，交換溫度60℃以及煅燒溫度50

3、0℃，此時氯苯降解率可達到49.1%。對于催化劑Cu2+/K2La2Ti3O10，當離子交換濃度為0.10 mol/L，交換溫度為20℃以及煅燒溫度為500℃時，氯苯降解率最高，為51.1%。對于催化劑 H2La2Ti3O10，酸化時間是影響催化劑活性的重要因素，酸化48 h時，催化劑活性最高，氯苯降解率達到43.2%。
　　研究K2La2Ti3O10、Fe3+/K2La2Ti3O10、Cu2+/K2La2Ti3O10和H2La2

4、Ti3O10四種催化劑的反應動力學、反應條件、CO2的通入量對氯苯降解率的影響。研究得出，四種催化劑降解氯苯的反應體系均符合一級反應動力學模型，且Cu2+/K2La2Ti3O10催化劑降解氯苯的反應速率最大。反應時催化劑的用量、氯苯的初始濃度均對降解率產生影響且存在一個最佳值。CO2的通入會促進氯苯的降解，且當CO2的分壓為50%時氯苯降解率最高，可達到68.0%。對氯苯進行光催化降解的最終產物中有苯甲醛生成，所以，光催化降解氯苯的同時