有序介孔二氧化鈦的制備及其在皮革染色廢水中的應(yīng)用.pdf

1、介孔二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N新型的無機(jī)材料，具有較高的比表面積、孔徑分布均一、良好的氧化性以及光催化活性等特點(diǎn)，這使得介孔二氧化鈦在催化治理環(huán)境污染問題方面應(yīng)用廣泛。本文采用溶膠-凝膠法和水熱法制備了介孔二氧化鈦，并對(duì)其進(jìn)行摻雜改性。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、比表面積和孔隙度分析儀(BET)以及紫外漫反射光譜(UV-vis)等測(cè)試技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的晶形、形貌和比表面積大小等方面進(jìn)行表征。以酸性黑ATT溶液以及皮革染色廢水為目

2、標(biāo)降解物，對(duì)自制催化劑的光催化性能進(jìn)行考察。具體內(nèi)容如下:
　　1.采用溶膠-凝膠法制備介孔二氧化鈦，不但考察了鹽酸、氨水、P123以及水與鈦酸丁酯的摩爾比的影響，而且考察了不同的溶劑、不同的表面活性劑、不同的鈦源以及不同的煅燒溫度等制備條件對(duì)產(chǎn)品性能的影響。當(dāng)用乙醇為溶劑、P123為模板劑、煅燒溫度為500度，并且鹽酸、P123、水與鈦酸丁酯的摩爾比分別為0.05、0.0029和3.78時(shí)，所制備的介孔二氧化鈦光催化活性活性最高

3、。加入1g/L在該條件下制得的介孔二氧化鈦和3％的H2O2一起處理皮革廢水，以365 nm的紫外燈光照6h后，廢水的脫色率和COD去除率分別為100％和57.02％。同時(shí)，以太陽(yáng)光為光源，繼續(xù)用H2O2協(xié)同介孔二氧化鈦處理皮革廢水，同樣取得較好的效果。
　　2.以鈦酸丁酯為前驅(qū)體、P123為模板劑，采用水熱法制各了銳鈦礦型介孔二氧化鈦，隨著水熱條件的改變，介孔二氧化鈦的結(jié)構(gòu)和性能也隨之改變。通過光催化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果確定了最佳制備條件為

4、:反應(yīng)體系的pH為9，水熱溫度為140度，水熱時(shí)間為4h。將該樣品和溶膠-凝膠法制備的介孔二氧化鈦相比，同樣的光催化條件下用365 nm的紫外燈光照4h后，廢水的脫色率和COD去除率分別為99.53％和65.56％，說明水熱法合成的樣也具有較好的光催化活性。
　　3.采用共沉淀法，制備了具有磁響應(yīng)的四氧化三鐵超細(xì)微粒，然后將它與鈦酸丁酯、P123混合后制備了載磁介孔二氧化鈦復(fù)合粒子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:四氧化三鐵摻雜量為8％的復(fù)合粒子，

5、其投加量為3g/L時(shí)，以254 nm的紫外燈光降解5h后，制革廢水的色度和COD去除率分別為87％和42％。復(fù)合粒子是一種回收方便、可重復(fù)利用的催化劑。
　　4.以鈦酸丁酯為前驅(qū)體，采用溶膠-凝膠法合成了摻雜過渡金屬的二氧化鈦。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:不同金屬的最佳摻雜量有所不同，四種金屬在最佳摻雜量下的光催化活性為Mn2+＞ Fe3+＞ Ni2+＞ Co2+。Mn的摻雜為0.4％時(shí)的介孔二氧化鈦，其投加量為1g/孔時(shí)，用可見燈光降解8h后