磁性分子篩催化劑的制備及應用.pdf

1、工業(yè)廢水中含有大量難以分解的有機物和重金屬離子，傳統(tǒng)的處理方法容易引入某些雜質，造成二次污染，而且回收處理難度大。納米TiO2具有比表面積大、無毒、成本低和使用壽命長等優(yōu)點，在光催化降解領域具有廣闊的應用前景。然而，納米TiO2在水和有機介質中易團聚，使得它的有效作用面積下降，將納米TiO2負載到多孔材料中，可以有效解決這一問題，這也是近年來TiO2光催化劑研究的熱點之一。同時，在載入納米TiO2的多孔材料中負載磁性顆粒Fe3O4，使材

2、料具有磁性，在磁場作用下可快速回收催化劑。本文合成了磁性分子篩催化劑Fe3O4/TiO2/MCM-41，并研究了該催化劑在處理苯酚和六價鉻離子廢水中的應用。
　　 采用油酸和硬脂酸改性后的Fe3O4顆粒為核，以十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)為模板劑，正硅酸乙酯(TEOS)為硅源，采用溶膠-凝膠法在核表面包覆MCM-41分子篩殼層；以鈦酸四丁酯(TBOT)為鈦源，并在分子篩孔道內負載納米TiO2顆粒，得到了具有殼核結構的Fe3O

3、4/TiO2/MCM-41光催化劑復合顆粒，采用TEM、SEM、FT-IR、XRD、氮氣吸附-脫附等方法對樣品形貌、結構和組成進行了表征。所制備的磁性分子篩催化劑形貌上基本呈球形，粒徑較為均勻(90～150nm)，具有較高的比表面積(645m2·g-1)和規(guī)則的孔道結構，孔徑分布較窄，平均孔徑為3m左右。
　　 在催化劑的應用方面，將合成的復合顆粒用于處理廢水中苯酚和重金屬離子Cr6+，在紫外光下對苯酚的降解率最高達94.1％，