基于粉煤灰微珠載體的TiO2光催化劑制備改性.pdf

1、ZiO2因具有良好的化學穩(wěn)定性及耐光腐蝕性，且廉價易得，無毒害，是比較理想的光催化劑，而被廣泛應用。但TiO2的禁帶較寬(3.2eV)只能被λ＜387nm的紫外光線激發(fā)，對太陽能的利用率很低。
　　 本文以（Tx-100、油酸）/正丁醇/環(huán)己烷/水為微乳體系，以廉價的TiCl4為鈦源，淮南電廠廢棄物粉煤灰微珠(cenospheres)為載體，制備了負載型Ce4+、Co2+、La3+、Fe3+摻雜ZiO2光催化劑。考察了單一摻雜和

2、共摻雜、離子摻雜量、溶液pH值、催化劑用量、負載次數(shù)及催化劑再生次數(shù)等對光催化降解甲基橙降解率的影響。用熱分析儀(DSC-TG)判定前驅體的晶化溫度;催化劑的物相組成用X-射線衍射(XRD)分析;以傅里葉紅外變換光譜(FTIR)對催化劑的特征官能團進行表征;以掃描電子顯微鏡(SEM)分析粒子形態(tài);以掃描電子顯微鏡能譜儀(EDS)測定負載型催化劑中各種元素的含量;并用固體紫外漫反射儀(UV-Vis)測定所制備催化劑對光吸收性能。
　

3、　 結果表明，前驅體的焙燒溫度和負載次數(shù)是影響(La3+，F(xiàn)e3+)-TiO2/cenospheres催化劑性能的關鍵因素。焙燒溫度決定了TiO2的晶型，在500℃下焙燒后主要是銳鈦礦型和金紅石型的混晶。一次負載的TiO2包覆率只有35.67％，二次負載的催化劑表面光生電子-空穴增多，并且Ti-O-X（Si、Fe、La等）橋氧鍵也增多，光催化活性較高。(La3+，F(xiàn)e3+)-TiO2/cenospheres光催化劑在甲基橙溶液中呈懸浮

4、體系，在不攪拌的條件下也能很均勻的分散在溶液中。當催化劑用量為7.5g/L、溶液pH值為4時，紫外燈照射下反應90min，(La3+，F(xiàn)e3+)-TiO2/cenospheres復合催化劑對甲基橙的降解率為93.2％。日光下照射6h，催化劑對甲基橙降解率為50.6％?；厥赵偕?，催化劑循環(huán)使用四次后活性降低，此時宣布催化報廢。
　　 由本研究可知，采用微乳液法可以將La3+、Fe3+共摻雜型納米TiO2催化劑的制備、改性集于一步