Fe（OH）-,3--TiO-,2-復合型催化劑的制備及其在有機污染物降解中的應用.pdf

1、光催化劑幾乎能夠使所有液相和氣相中的有機污染物發(fā)生氧化還原反應而轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物，無二次污染；光催化技術已成為一種很有前景的綠色環(huán)境凈化技術。 目前對TiO2作光催化劑的研究較多，本文結合現(xiàn)有的TiO2光催化劑制備及改性技術，將均勻沉淀法和浸漬法相結合，采用均勻沉淀包覆法，不經(jīng)高溫煅燒處理，制備出了Fe(OH)3/TiO2復合型光催化劑，并討論了鐵的摻雜量、pH等對該復合型光催化劑催化效率的影響。研究結果表明該催化劑光催化活性高，以

2、甲基橙的光催化降解為例，在pH5～7，0.05﹪Fe(OH)3/TiO2光催化劑的光催化活性約是純TiO2的5倍；礦化能力強，能將一些苯系物等大分子有機污染物迅速徹底礦化；催化降解速率與污染物初始濃度無關，其降解動力學表現(xiàn)為零級反應；該催化劑應用時條件溫和，最高催化活性在弱酸性和中性（pH5～7），對設備腐蝕性小；催化劑本身的腐蝕十分輕微，光催化劑也可以循環(huán)使用。 本文以甲基橙為有機污染物的模型化合物，采用UV－VIS、GC等測

3、試手段研究了光催化劑催化降解有機污染物的降解效率、降解的最終產(chǎn)物及礦化有機污染物的能力等情況；以光催化劑催化降解甲基橙的能力來評價其光催化降解有機污染物的光催化能力；并應用TEM，XRD，F(xiàn)T－IR， TG－DSC，UV－VIS反射光譜等測試手段對催化劑的結構、性能進行了表征和研究。結果表明，本文制備的Fe(OH)3/TiO2復合型光催化劑具有核殼結構，核為TiO2，殼為氫氧化鐵；改性前后TiO2晶形不變，納米TiO2顆粒則略為變大。F

4、e(OH)3/TiO2光催化劑可見光吸收能力略為增強，即改性后的光催化劑對可見光的吸收范圍有所拓寬。0.05﹪Fe(OH)3/TiO2的BET比表面較純TiO2的比表面略為變小，但孔尺寸稍微變大，但Fe(OH)3/TiO2降解甲基橙的光催化能力較純TiO2則大大提高。FT－IR研究結果表明，F(xiàn)e(OH)3/TiO2復合型光催化劑表面Fe(OH)3上的結合水與TiO2 表面以化學建結合，有利于TiO2 被光激發(fā)所產(chǎn)生空穴的捕獲，并迅速轉(zhuǎn)換

5、為羥基自由基，這可能是Fe(OH)3/TiO2光催化劑的光催化活性大大提高的原因之一。將Fe(OH)3/TiO2催化劑在250℃熱處理1小時后其光催化活性大大下降，其降解動力學也表現(xiàn)為一級。這可能是因為熱處理除去了催化劑中結合水，使Fe(OH)3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3，導致了其光催化活性下降及光催化降解動力學由零級反應變?yōu)橐患壏磻?。由此可見，F(xiàn)e(OH)3/TiO2催化劑中的結合水對光催化劑光催化活性和光催化降解動力學影響很大。 總之