三元光催化劑TiO2-(AC+AB)的設計與制備及光降解染料廢水的研究.pdf

1、我國每年排放的印染廢水量大，且含毒性和難降解的有機污染物多，傳統(tǒng)的物理化學和生物方法存在著局限性。因此，在太陽光下光降解染料廢水具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本實驗探討了將活性炭（AC）和乙炔黑（AB）作為 TiO2的摻雜劑，制備二元光催化劑，利用AC的強吸附能力來改善復合光催化劑的吸附能力，利用AB的強導電能力抑制電子-空穴對的再復合。在此基礎上，再將AC和AB作為TiO2的共摻雜劑制備三元光催化劑，探討AC和AB是否能夠協(xié)同提高復

2、合光催化劑的光催化性能。
　　本研究采用溶膠-凝膠法，制備了納米TiO2。探究了鈦醇比、煅燒溫度以及煅燒時間對二氧化鈦光催化性能的影響。實驗結果表明，制備TiO2光催化劑的最佳條件是：3 mL鈦酸丁酯，20 mL無水乙醇，0.6 mL（2 mol/L）鹽酸，1 mL去離子水，煅燒溫度為450℃，煅燒時間為2 h。XRD分析表明，實驗制備的TiO2為銳鈦礦型，粒徑為13.31 nm。然后，制備了二元光催化劑 TiO2-AC，TiO2

3、-AB和三元光催化劑TiO2-(AC+AB)。并以剛果紅和茜素紅為模擬染料廢水，研究了復合光催化劑的吸附性能和光催化性能。結果表明， AC和AB對剛果紅都有吸附能力，但AB對茜素紅沒有吸附作用。對于剛果紅染料廢水，二元光催化劑TiO2-AC當Ti:AC比為1:0.03時表現(xiàn)出了最好的處理效果，剛果紅的去除率達到98％；二元光催化劑TiO2-AB當Ti:AB比為1:0.007時表現(xiàn)出了最好的處理效果，去除率也達到了98%。對于茜素紅染料廢

4、水，二元光催化劑TiO2-AB當Ti:AB比為1:0.01時，效果最好，去除率達到了97%。在三元光催化劑TiO2-(AC+AB)體系中，AC的存在，可以加快剛果紅染料向催化劑表面遷移的速率，AB的存在，可以在溶液體系中產生更多的強氧化性基團，三元光催化劑TiO2-(AC+AB)當Ti:AC:AB比為1:0.01:0.006時，三組分(TiO2，AC， AB)之間產生了明顯的協(xié)同效應。三元光催化劑TiO2-(1%AC+0.6%AB)在經