改性分子篩負載TiO2光催化活性的研究.pdf

1、多相光催化以TiO2為基礎，作為一種新的“先進的氧化過程”備受關(guān)注，因為它可以有效去除液態(tài)和氣態(tài)污染物。目前，TiO2半導體光催化降解水中污染物技術(shù)已得到廣泛的肯定，尤其是在染料廢水領(lǐng)域。
　　 本論文首次研究了磷酸和草酸改性分子篩負載。TiO2的光催化性能。通過采用離子交換法磷酸、草酸處理NaZSM-5分子篩制得不同酸處理濃度的xHZSM-5，并用溶膠-凝膠法將TiO2負載在分子篩表面，以提高TiO2吸附性能和光催化活性。

2、r>　　 利用XRD、SEM、FT-IR、XPS和BET等表征方法對經(jīng)磷酸改性的分子篩和該分子篩負載的TiO2光催化劑進行了表征，并用UV-vis對降解后的活性艷紅X-3B溶液進行了研究，得到以下結(jié)果：磷酸處理對ZSM-5分子篩的表面形貌和晶體結(jié)構(gòu)影響不大；負載前后TiO2的晶型都為銳鈦礦型，分子篩負載TiO2減小了TiO2晶粒的尺寸，并且TiO2晶粒尺寸隨負載量的增大而增大；HZSM-5和TiO2/xHZSM-5比表面積隨磷酸處理濃

3、度的增加而增大，TiO2/xHZSM-5的比表面積隨負載量的增大而減??；TiO2與分子篩之間沒有出現(xiàn)Ti-O-Si鍵，屬于物理混合，鈦是以四價鈦的形式存在。
　　 通過對負載前后TiO2的吸附性能和光催化性能的測試，發(fā)現(xiàn)將TiO2負載到分子篩表面可以增強催化劑的吸附性，并且催化劑吸附率隨著TiO2負載量的增大而降低。通過磷酸改性HZSM-5負載TiO2有效地提高了TiO2的光催化性能，最佳的磷酸改性濃度為0.5 mol/L，并且

4、最佳負載量為50％。純TiO2光催化降解4 h后，活性艷紅X-3B溶液紫外區(qū)吸收峰基本消失。與純TiO2相比，50％TiO2/0.5HZSM-5光照2 h就可以基本完成對活性艷紅X-3B的降解，相比純TiO2提高了光催化反應效率。
　　 XRD、XPS結(jié)果顯示經(jīng)草酸處理的分子篩負載TiO2后TiO2和ZSM-5的晶相結(jié)構(gòu)和Ti的價態(tài)均未發(fā)生改變，TiO2以銳鈦礦相存在。經(jīng)光催化測試得出60％TiO2/3HZSM-5光催化活性最高