CNTs-Fe3O4-TiO2納米復合材料的組織結(jié)構(gòu)與光催化性能.pdf

1、磁載納米光催化劑可以解決懸浮體系中光催化劑的回收問題，成為光催化劑領域的研究熱點，而提高磁載光催化劑的催化性能更是人們關注的焦點。
　　本文采用水熱法以鈦酸四丁酯為前軀物制備出CNTs/Fe3O4/TiO2納米復合材料，采用XRD、FTIR、XPS、SEM、TEM、PPMS和光催化測試平臺研究了CNTs/Fe3O4/TiO2納米復合材料的組織結(jié)構(gòu)、形貌和光催化性能。
　　研究發(fā)現(xiàn)，CNTs/Fe3O4/TiO2納米復合材料中

2、負載的TiO2為銳鈦礦結(jié)構(gòu)，通過控制鈦酸四丁酯的投入量可以制備出TiO2負載比較均勻的納米復合材料。
　　結(jié)果表明，隨鈦酸四丁酯投入量和光催化劑含量的增大，CNTs/Fe3O4/TiO2納米復合材料的光催化活性先升高后降低；隨著溶液PH值和甲基橙初始濃度增大，納米復合材料的光催化活性逐漸降低。優(yōu)化出鈦酸四丁酯投入量與CNTs/Fe3O4比值為8、溶液PH值為6、催化劑濃度為240mg/L時復合材料光催化活性最佳。優(yōu)化后CNTs/F

3、e3O4/TiO2納米復合材料光催化反應后磁回收率達87.5％，二次使用時3h內(nèi)可以使甲基橙降解率達95%以上。
　　動力學研究表明，光催化劑濃度和溶液PH值對光催化反應動力學有影響。當納米復合材料濃度為60mg/L時甲基橙光降解反應符合零級動力學規(guī)律，濃度為120mg/L、240mg/L、480mg/L時甲基橙光降解反應符合一級動力學規(guī)律，且反應速率常數(shù)隨濃度增大先升高后降低；當溶液PH值分別為4、6、8時，甲基橙光降解反應符合