對(duì)甲酚的光催化氧化研究.pdf

1、本文采用CTAB/環(huán)己烷/正丁醇/水微乳體系制備不同鐵摻雜量的TiO2光催化劑。對(duì)制備的Fe(Ⅲ)/TiO2進(jìn)行XRD，F(xiàn)IR,UV-VIS，BET,TG-DSC等檢測(cè)。反應(yīng)產(chǎn)物采用GC-MS進(jìn)行表征。
　　 討論了粒徑R的大小與w（[水]/[表面活性劑]）的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)R隨著w的增大而增大，當(dāng)w=12時(shí)，出現(xiàn)了金紅石相，此時(shí)粒徑尺寸最大。說明微乳液中水含量不僅影響著微粒的大小，同時(shí)有利于微粒的晶相的轉(zhuǎn)化。當(dāng)鐵的摻雜量為0.04％

2、時(shí)，二氧化鈦A→R相變溫度為600℃;Ti4+的半徑74.5pm，F(xiàn)e3+的半徑69.0pm，鐵進(jìn)入到二氧化鈦的晶格中，由原來的Ti-O-Ti化學(xué)鍵變?yōu)門i-O-Fe，引起了晶格膨脹，促進(jìn)了二氧化鈦A→R的轉(zhuǎn)變。此時(shí)金紅石比例為14.3％，比表面積為106.82m2/g;由于鐵的摻雜，使得二氧化鈦的禁帶寬度變窄，與摻雜前的相比，紫外吸收光譜譜帶拓寬了50nm左右。在對(duì)甲酚的降解實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，摻雜量0.04％，煅燒溫度600℃，溶液的pH值

3、為6.8時(shí)，對(duì)甲酚有最大的轉(zhuǎn)化率84.6％。
　　 反應(yīng)產(chǎn)物的GC-MS結(jié)果表明，對(duì)甲酚在光催化過程中主要是按照反應(yīng)歷程2進(jìn)行，生成了的中間產(chǎn)物主要有對(duì)羥基苯甲醇、對(duì)羥基苯甲醛、對(duì)羥基苯甲酸和對(duì)苯二酚等。由于對(duì)甲酚具有對(duì)位的極性羥基，對(duì)對(duì)位甲基有一定的活化作用，因此芐基的C-H鍵比起烷基的C-H鍵更易發(fā)生反應(yīng)，因此羥基自由基首先攻擊-CH3，芐基C-H鍵首先斷裂，氧化成相應(yīng)的醇，醛，酸等中間產(chǎn)物，其次再攻擊苯環(huán)，生成了少量的對(duì)苯