聚吡咯-TiO2磁載光催化復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、納米TiO2作為一種廣泛使用的光催化材料，在污水處理方面有巨大的應(yīng)用潛力。針對(duì)懸浮態(tài)TiO2易團(tuán)聚、難回收和負(fù)載型TiO2光催化活性低等應(yīng)用難題，磁載光催化劑應(yīng)運(yùn)而生。本文以經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑NQ-54改性的磁性微粒為磁核，采用溶膠-凝膠法包覆TiO2，并通過(guò)原位氧化聚合法在TiO2表面包覆聚吡咯進(jìn)行光敏化改性，制得聚吡咯-TiO2磁載光催化復(fù)合材料。這種新型光催化材料不僅在紫外光下有較高的光催化能力，在太陽(yáng)光下也表現(xiàn)出良好的光催化性能，且

2、在外加磁場(chǎng)作用下，磁性能使復(fù)合材料易于分離回收，是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛷?fù)合材料。主要內(nèi)容包括以下三部分：
　　1、分別采用共沉淀法和溶膠-凝膠法制備Fe3O4和Mn0.4Zn0.6Fe2O4磁基體，通過(guò)添加不同劑量的硅烷偶聯(lián)劑制備改性磁基體。通過(guò)紅外光譜儀、X射線(xiàn)衍射儀、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)等對(duì)樣品進(jìn)行表征。結(jié)果表明：和未經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的鐵氧體樣品相比，改性的鐵氧體樣品顆粒粒徑有明顯降低；改性鐵氧體在

3、強(qiáng)酸中的鐵溶出量明顯下降，酸穩(wěn)定性提高；改性鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度提高，硅烷偶聯(lián)劑添加量占體積1.51％時(shí)，磁性能最好。
　　2、采用溶膠-凝膠法制備TiO2樣品，通過(guò)原位氧化聚合法制備TiO2-聚吡咯復(fù)合材料，研究吡咯與TiO2配比對(duì)復(fù)合材料光催化降解甲基橙的影響。采用紅外光譜儀、X射線(xiàn)衍射儀、紫外可見(jiàn)光譜儀對(duì)樣品表征。結(jié)果表明：聚吡咯的復(fù)合可降低TiO2的禁帶寬度，吡咯添加量為0.06mL時(shí)，TiO2禁帶寬度降至2.90ev；適

4、量的吡咯添加量可以提高復(fù)合樣品在紫外燈和太陽(yáng)光下對(duì)甲基橙的降解率，降解率均可達(dá)95%以上。
　　3、制備以改性鐵氧體為核，聚吡咯-TiO2為殼的復(fù)合磁載光催化材料，通過(guò)光催化降解甲基橙研究其光催化活性，并研究其回收性能。通過(guò)X射線(xiàn)衍射儀、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)、紫外可見(jiàn)光譜儀對(duì)樣品進(jìn)行表征。結(jié)果表明：復(fù)合材料兼具光催化性能和磁性能；和TiO2相比，復(fù)合樣品的禁帶寬度明顯降低；光催化降解回收結(jié)果顯示，復(fù)合磁載光催化材料在紫外燈和太陽(yáng)光下的的