含鈦高爐渣作為光催化材料降解亞甲基藍的實驗研究.pdf

1、光催化技術具有反應條件溫和、無污染、低能耗等特點，因而在環(huán)境保護、能源轉換、新物質(zhì)合成等方面具有廣闊的應用前景。通過多種改性手段改善催化劑的活性，提高催化劑的光催化效率是將這一技術推向?qū)嶋H應用的重要環(huán)節(jié)。本文從固體廢棄物再資源化、環(huán)境污染防治和半導體光催化材料制備的低成本化出發(fā)，提出將含鈦高爐渣作為光催化材料進行綜合利用的新方法。本文在綜述半導體光催化材料的光催化機理及應用的基礎上，利用處理過的含鈦高爐渣作為光催化材料，研究光催化降解亞

2、甲基藍溶液的多種影響因素，以尋求含鈦高爐渣綜合利用的新途徑。 實驗所用光源為波長254nm和365nm的紫外燈，將含鈦高爐渣作為光催化材料，懸浮于溶液中進行光催化反應。以亞甲基藍降解率為評價指標，進行光催化降解的實驗研究。 首先進行了含鈦高爐渣作為光催化材料降解亞甲基藍溶液的初步研究。結果表明：含鈦高爐渣具有較好的光催化性能；材料的熱處理溫度、紫外光波長、反應時間、溶液的初始濃度、溶液的pH值和強氧化劑H<,2>O<,2

3、>對光催化效果均有一定程度的影響。600℃處理的含鈦高爐渣光催化效果較為顯著。254nm波長紫外光照射比365nm波長紫外光照射下的含鈦高爐渣降解率高。隨著反應時間的增加，含鈦高爐渣對亞甲基藍溶液的降解率也逐漸增大。適當?shù)娜芤撼跏紳舛取⑷芤旱膒H值和強氧化劑H202均對亞甲基藍溶液降解有提高作用。 其次進行了含鈦高爐渣改性處理后作為光催化材料降解亞甲基藍溶液的深入研究。利用XRD、SEM、FTIR、UV-Vis等多種測試手段，從

4、氧化和還原兩個角度對改性含鈦高爐渣的催化活性和表面性能進行了系統(tǒng)的研究，探討了改性機制，分析了催化劑氧化還原性能的關系。結果表明：適量摻雜金屬Cu、稀土氧化物CeO<,2>和Y<,2>O<,3>、過渡金屬離子Fe<'3+>、ZrO<,2>等均對亞甲基藍溶液降解率有顯著提高。微波處理過后的含鈦高爐渣比未經(jīng)過處理的光催化性能提高較多，其中，在微波處理50min后提高的最多，提高了26.71％。磁場處理對含鈦高爐渣降解亞甲基藍溶液的光催化性能