核殼結(jié)構(gòu)TiO2-SiO2-Fe3O4納米顆粒的制備表征及其污水處理的研究.pdf

1、近年來(lái)，采用納米TiO2作為光催化劑進(jìn)行氧化降解的研究很多，制約其發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題是納米TiO2回收困難。本論文研究的重點(diǎn)是制備便于回收、可重復(fù)利用的納米粒子，并使其具有較高的光催化活性。
　　基于此，我們以納米Fe3O4為核，在接近超順磁性的Fe3O4上包覆TiO2,這樣就可以通過(guò)磁分離技術(shù)回收該磁載光催化劑，從而有效地解決單分散納米TiO2回收困難的問(wèn)題。但是，研究表明Fe3O4的加入會(huì)在一定程度上影響TiO2對(duì)光的吸收從而直接

2、影響到其催化活性。由于SiO2具有阻止粒子團(tuán)聚、生物相容性好、以及穩(wěn)定性非常好等特點(diǎn)，我們引入SiO2作為中間層。本論文以納米Fe3O4為核心,制備TiO2/SiO2/Fe3O4復(fù)合光催化劑，該復(fù)合光催化劑為雙層包覆結(jié)構(gòu)，SiO2為中間層，最外層是具有光催化能力的銳鈦礦型結(jié)構(gòu)的TiO2。
　　本論文采用高溫碳還原法制備Fe3O4磁核，并通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的可重復(fù)性。本實(shí)驗(yàn)還利用溶膠-凝膠法分別制備出SiO2/Fe3O4和TiO

3、2/SiO2/Fe3O4顆粒。利用透射電子顯微鏡（TEM）、X-射線衍射儀（XRD）、震動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（VSM）以及比表面積測(cè)試儀（BET），紫外-可見吸收光譜儀對(duì)顆粒進(jìn)行表征。通過(guò)表征結(jié)果確定了制備Fe3O4、SiO2/Fe3O4以及TiO2/SiO2/Fe3O4顆粒的最優(yōu)制備方法。通過(guò)紫外光和可見光下光催化降解甲基橙、亞甲基藍(lán)溶液確定顆粒在紫外光以及可見光下的光催化性能。另外我們還對(duì)顆粒的可回收性進(jìn)行了研究，結(jié)果說(shuō)明TiO2/SiO2