Fe3+-TiO2催化劑的制備及其降解活性艷藍(lán)X-BR光催化反應(yīng)研究.pdf

1、活性艷藍(lán)X-BR(Reactive Brilliant Blue X-BR)是一種在印染行業(yè)被廣泛使用的活性染料，未經(jīng)處理的活性艷藍(lán)X-BR廢水直接排入水體會對環(huán)境和水體造成嚴(yán)重污染。而目前關(guān)于高效降解活性艷藍(lán)X-BR方法的研究較少，因此，如何安全、高效地降解活性艷藍(lán)X-BR廢水已成為當(dāng)前研究的一個難點。
　　本文采用操作簡單、成本低廉的超聲-浸漬法制備出Fe3+負(fù)載改性的TiO2催化劑，并對影響其光催化效率的因素進(jìn)行優(yōu)化，然后對

2、在最佳條件下制備得到的Fe3+/TiO2進(jìn)行XRD結(jié)構(gòu)表征和粒徑分析。接著考察了Fe3+/TiO2降解活性艷藍(lán)X-BR的光催化反應(yīng)，研究了不同反應(yīng)條件對Fe3+/TiO2降解活性艷藍(lán)X-BR光催化反應(yīng)的影響，主要實驗條件有活性艷藍(lán)X-BR初始濃度、Fe3+/TiO2催化劑用量、溶液初始pH值、反應(yīng)氛圍、外加犧牲劑、輻射功率;然后研究了在不同初始pH條件下光催化降解過程中溶液pH的變化情況;將Fe3+/TiO2與TiO2對活性艷藍(lán)X-BR

3、的降解效率進(jìn)行了對比。
　　在浸漬液濃度為0.75 g/L，煅燒溫度為450℃，煅燒時間為2.5h條件下制備得到Fe3+/TiO2，XRD譜圖證實Fe3+負(fù)載到了TiO2表面，激光粒徑分析結(jié)果表明負(fù)載前后，催化劑粒徑?jīng)]有發(fā)生顯著改變。光催化降解實驗結(jié)果表明，在紫外光源功率為15W（λ=254 nm），活性艷藍(lán)X-BR初始濃度為20 mg/L、催化劑用量為3.0 g/L、溶液pH值為7.0、反應(yīng)時間為90 min的實驗條件下，F(xiàn)e3

4、+/TiO2降解活性艷藍(lán)X-BR的光催化效率為93.15％。Fe3+/TiO2光催化降解活性艷藍(lán)X-BR在氧氣氛圍中表現(xiàn)出了更高的降解效率，說明了Fe3+/TiO2光催化降解活性艷藍(lán)X-BR是光催化氧化反應(yīng)。Fe3+/TiO2光催化降解活性艷藍(lán)X-BR的在更高的輻射功率下表現(xiàn)出了更高的降解效率。無論反應(yīng)溶液初始pH為酸性還是堿性，隨降解反應(yīng)的進(jìn)行都會趨于中性，這對活性艷藍(lán)X-BR廢水的排放非常有利。與純TiO2相比，F(xiàn)e3+/TiO2的