磷鎢酸-SiO-,2-固載化光催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、新型催化材料------雜多酸自二十世紀(jì)七十年代以來(lái)就一直受到催化領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，雜多酸是由中心原子(如：P、Si、Ge、Ti等)和配原子(如：Mo、W、V等)以一定的結(jié)構(gòu)通過氧原子配位橋聯(lián)而成的含氧多元酸的總稱。雜多酸催化劑具有“假液相”行為和多功能(強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性、光電催化)等諸多優(yōu)點(diǎn)，但雜多酸均相催化存在催化劑回收困難及一定程度的污染等問題，且雜多酸比表面積較小，不利于其催化活性的充分發(fā)揮。因此，將雜多酸有效地負(fù)載在載體上制得固

2、載化催化劑，對(duì)開拓雜多酸的應(yīng)用前景具有現(xiàn)實(shí)意義。 　 論文擬采用溶膠-凝膠法合成高比表面的SiO<,2>作為催化劑載體，用浸漬法制備固載化磷鎢酸催化劑，并用XRD、FT-IR、BET、XRF、TG-DSC、UV-Vis、DRS等手段對(duì)其理化性能進(jìn)行表征；以兩盞波長(zhǎng)為254nm的紫外燈作為光源，選擇具有代表性的難降解芳香族有機(jī)污染物------甲基橙作為目標(biāo)降解物，評(píng)價(jià)了該催化劑對(duì)甲基橙光催化降解反應(yīng)的性能；考察了磷鎢酸的負(fù)

3、載量、催化劑的焙燒溫度、催化劑用量、攪拌速度、循環(huán)使用次數(shù)等因素對(duì)甲基橙光催化降解效率的影響；同時(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)固載化磷鎢酸催化劑的光催化作用機(jī)理進(jìn)行了初步探討。結(jié)果表明：采用溶膠一凝膠法所制備的載體，具有較大的比表面積；用浸漬法制備的固載化磷鎢酸催化劑，不僅方法簡(jiǎn)單，而且表現(xiàn)出良好的光催化活性。在負(fù)載量為0.3 g、焙燒溫度為350℃、甲基橙的初始濃度為4 ppm、催化劑用量為4.2g/L、攪拌速度為900 r／min的最佳條件

4、下，輻照1.5 h，對(duì)甲基橙溶液的脫色率可達(dá)98.8％；該固載化催化劑在實(shí)驗(yàn)條件下可重復(fù)使用8次，仍保持良好性能，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。另外，研究表明固載化磷鎢酸光催化劑的可能作用機(jī)理是：在紫外光輻照時(shí)，固載在載體上的活性組分磷鎢酸的價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，形成帶負(fù)電的高活性的電子e<'->，同時(shí)在價(jià)帶上產(chǎn)生帶正電的空穴h<'+>，起到與半導(dǎo)體光催化相似的作用，在催化劑的表面生成強(qiáng)氧化劑-OH，利用磷鎢酸的“假液相”行為，吸引甲基橙分子進(jìn)入