膜負載型Ag改性TiO2納米管的制備及光催化降解二苯胺研究.pdf

1、TiO2光催化氧化技術(shù)常用來處理水中難生物降解有機物，將其直接礦化為無機小分子，具高效、節(jié)能和適用范圍廣等特點，具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，在水處理中應(yīng)用懸浮態(tài)TiO2難以回收，且易造成二次污染；再者，該技術(shù)的低太陽光利用率和光催化活性是制約其發(fā)展主要問題。研究證實，貴金屬修飾可以擴展光譜響應(yīng)范圍，提高TiO2對光的利用率，作為光生電子的捕獲器，還能提高其光催化活性。本文就光催化氧化技術(shù)存在的以上問題，將制備的TiO2納米管催化劑負載于L

2、DPE膜上，解決其應(yīng)用時的回收問題，并采用貴金屬Ag修飾，以提高對太陽光的利用率和對有機污染物二苯胺的光催化效率。
　　 采用水熱合成法制備了TiO2納米管，并采用低溫震蕩多元醇法將Ag負載到TiO2納米管上，TEM和XRD分析表明，制備出的TiO2粉末為銳鈦型，其長度可達900nm，為中空的多層筆直管狀。負載的Ag粒子均勻分布于管上，XPS分析表明，負載到TiO2納米管上的銀元素主要以金屬態(tài)存在(Ag0)，含量約為0.73％。

3、Ag改性TiO2納米管DRS圖譜發(fā)生了明顯的紅移現(xiàn)象，Ag的摻入使得TiO2納米管在可見光區(qū)435nm處出現(xiàn)了較強的吸收峰，擴大了光的利用范圍。
　　 采用浸漬-加溫法將所制備的改性和未改性催化劑固載到LDPE膜上，然后在模擬太陽光下，進行了光催化降解二苯胺實驗。結(jié)果表明，曝氣和光照均有利于提高負載型光催化劑的光催化效果。當溶液的初始pH=8，涂膜次數(shù)為2次時，采用初始濃度為40mg/L的二苯胺，3h以內(nèi)能夠取得兩類催化劑光催化

4、降解二苯胺的高效性和操作的經(jīng)濟性。相同條件下，Ag-TiO2納米管/LDPE的光催化降解二苯胺的活性要比TiO2納米管/LDPE高兩個多百分點，文中探討了其主要原因和機理。此外，適量H2O2的加入有利于光催化反應(yīng)的發(fā)生。
　　 在優(yōu)化條件下，測試了所制備催化劑的可重復(fù)使用性，對于Ag-TiO2納米管/LDPE來說，重復(fù)使用3次后，二苯胺的降解效率僅有微小的下降，分別為91.16%，89.87%和89.17%；實驗過程中，負載型催