活性炭負(fù)載TiO2光催化降解單寧酸的研究.pdf

1、近年來，隨著生存環(huán)境的惡化，用半導(dǎo)體光催化劑光降解污染物技術(shù)引起了人們巨大的關(guān)注。由于TiO2具有化學(xué)穩(wěn)定性好、光催化效率高，成本低、無毒等優(yōu)點(diǎn)。已成為國內(nèi)外環(huán)境科學(xué)工作者的研究熱點(diǎn)。由于普通粉末狀TiO2在使用過程中存在光活性不高、分離與回收困難以及產(chǎn)生二次污染等問題，因此TiO2改性逐漸成為新的研究熱點(diǎn)。
　　本論文以鈦酸四丁酯為前驅(qū)物，采用溶膠-凝膠水解法合成TiO2和TiO2/AC復(fù)合光催化劑，實(shí)現(xiàn)了吸附性能和光催化性能的

2、有機(jī)結(jié)合，研究了AC修飾對(duì)TiO2形態(tài)結(jié)構(gòu)及光催化活性的影響。采用X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)測(cè)試技術(shù)對(duì)復(fù)合光催化劑的晶相結(jié)構(gòu)、表面形貌進(jìn)行表征。
　　本文以單寧酸為目標(biāo)降解物，研究了光催化劑活性炭負(fù)載TiO2（TiO2/AC）對(duì)單寧酸的降解效果。詳細(xì)考察了負(fù)載量、熱處理溫度、溶液pH值、光催化劑用量、光源、溶液的初始濃度等因素對(duì)單寧酸降解效率的影響。結(jié)果表明:
　　(1)活性炭作為載體可以大大提高TiO

3、2的光催化性能。
　　(2)活性炭負(fù)載TiO2光催化劑對(duì)單寧酸的降解作用優(yōu)于純TiO2的降解作用。
　　(3)在不同煅燒溫度下制備光催化劑，研究發(fā)現(xiàn)，煅燒溫度太低，不能牢固地負(fù)載，易脫落;煅燒溫度太高，粒子易長大及膜的收縮龜裂，使負(fù)載效果和光催化活性降低。結(jié)合煅燒溫度對(duì)晶型結(jié)果的影響，TiO2在450℃時(shí)已基本轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦相，焙燒溫度=500℃時(shí)TiO2晶型為銳鈦型和金紅石型的混合晶型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，45O℃下制備的光催化劑

4、TiO2/AC對(duì)單寧酸的降解效率最佳，當(dāng)溶液為中性，250w紫外線高壓汞燈降解30min后單寧酸的降解率達(dá)93.8％。
　　(4)隨著溶液pH值的變化，光催化劑TiO2/AC對(duì)單寧酸的降解表現(xiàn)出明顯的差異，弱酸或強(qiáng)酸下降解效率偏低，實(shí)驗(yàn)證明pH為3時(shí)降解效果最好。
　　(5) TiO2負(fù)載量的不同，降解率有明顯的變化。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)負(fù)載量為33.5％時(shí)，連續(xù)光照30min，單寧酸溶液的降解率達(dá)到了98.14％。
　　(6)