負載型TiO2-AC光催化劑的制備及性能研究.pdf

1、TiO2因具有良好的光催化活性、化學穩(wěn)定性且廉價無毒等優(yōu)異性能，被廣泛應用于降解空氣和廢水中有機污染物中。然而在TiO2使用過程中，常出現粉末狀TiO2難以回收利用、高濃度TiO2在水中出現團聚等問題，增加了使用成本、降低了使用效率。本文采用活性炭作為載體對TiO2進行負載，并以亞甲基藍(MB)和甲基紫(MV)為代表，研究了有機染料在TiO2/活性炭(AC)上的吸附性能及光催化性能。
　　采用水熱合成工藝制備出具有較高催化活性的T

2、iO2/AC復合材料，并利用XRD、SEM、N2-BET、TGA和FT-IR等手段對TiO2/AC復合材料進行了表征。研究表明經負載后復合材料與活性炭相比，比表面積有所降低，比表面積為507cm2/g左右。材料中TiO2的晶型主要以銳鈦礦型為主，表面主要有C=C鍵、羰基和羧基等官能團。
　　實驗考察了pH、震蕩時間、溫度對TiO2/AC吸附有機染料的影響，實驗結果表明，體系pH是影響吸附的主要因素，表面電荷作用、π?π共軛和孔的充

3、填效應是吸附的主要機理；吸附過程符合準二級動力學模型；結合等溫吸附實驗數據，Langmuir等溫吸附模型能很好地擬合實驗數據，通過擬合結果計算TiO2/AC對MB的最大吸附量在220mg/g左右，對MV最大吸附量在200mg/g左右。吸附是吸熱過程，升溫有利于吸附的進行。
　　實驗表明TiO2/AC能夠在短時間內對有機染料溶液進行降解，且隨著光強和催化劑負載次數的增加，催化活性增高。經過循環(huán)使用后，TiO2/AC的相對活性仍然很高