孔道結(jié)構(gòu)復(fù)合材料制備及光催化降解SMZ機(jī)理研究.pdf

1、本論文基于POM/TiO2、TiO2復(fù)合催化材料優(yōu)點，采用溶膠-凝膠結(jié)合程序升溫溶劑熱法制備了高效雙孔道結(jié)構(gòu)H3PW12O40/Ag-TiO2的復(fù)合材料。通過X-射線粉末衍射(XRD)、紫外-可見漫反射光譜(Uv-vis/DRS)、氮氣吸附-脫附和透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線光電子能譜(XPS)等表征方法對復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)和吸光性能進(jìn)行表征。并在PLS-SXE300/300UV氙燈照射下，以磺胺甲惡唑(SMZ)作為模型污染物考

2、察復(fù)合催化劑在模擬太陽光條件下的光催化活性，確定最佳反應(yīng)條件，同時對磺胺甲惡唑(SMZ)光降解機(jī)理進(jìn)行探討。研究表明：
　　1.復(fù)合材料H3PW12O40/Ag-TiO2具有銳鈦礦相結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料中H3PW12O40均勻的分散在TiO2晶格中，而Ag顆粒以單質(zhì)Ag0形式均勻分散在TiO2表面，H3PW12O40/Ag-TiO2-0.7復(fù)合材料的尺寸在10nm左右。復(fù)合材料不僅在200-380nm處有吸收峰，而且在400-600nm

3、之間有較強的吸收峰；復(fù)合材料具有微孔-介孔雙孔道結(jié)構(gòu)，H3PW12O40/Ag-TiO2-0.7和H3PW12O40/Ag-TiO2-1.6的微孔孔徑分別為：0.44nm、0.43nm，介孔孔徑分別為：3.8nm和4.4nm，BET比表面積為：159.7m2/g，172.8m2/g。在PLS-SXE300/300UV氙燈照射下，復(fù)合材料H3PW12O40/Ag-TiO2-0.7光催化降解SMZ的活性最高。
　　2.復(fù)合材料H3PW

4、12O40/Ag-TiO2光降解SMZ的最佳反應(yīng)條件為：最佳Ag負(fù)載量為0.7wt％，催化劑用量為2.0g/L，pH值8.7，初始質(zhì)量濃度20mg/L，此實驗條件下，反應(yīng)進(jìn)行到120min時，復(fù)合材料對SMZ的光催化降解率達(dá)到了99.9％。
　　3.根據(jù)SMZ光降解中間產(chǎn)物，推測出可能有三種路徑：活性O(shè)H·自由基分別進(jìn)攻SMZ分子中的S-N鍵和N-C鍵、苯環(huán)雙鍵和五元環(huán)上的4C，其最終被完全礦化為CO2、H2O和無機(jī)離子SO42-