TiO-,2--沸石微粒的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、半導(dǎo)體多相光催化降解有機(jī)物是近年來發(fā)展起來的一種先進(jìn)的廢水處理技術(shù)。它能夠破壞有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，且不產(chǎn)生二次污染、能耗低、工藝簡單，因而對這種方法的理論和實驗研究成為目前水處理方面的熱門課題。由于TiO2具有較高的穩(wěn)定性、活性，低成本、無毒性、難溶于酸和堿等特點(diǎn)，使其成為諸多半導(dǎo)體光催化材料中的首選。然而實踐證明，利用納米粉體二氧化鈦光催化降解污染物時存在著二氧化鈦易團(tuán)聚而使其失去活性，且容易流失，不利于回收重復(fù)利用等阻礙實際應(yīng)用的問題。將

2、納米TiO2負(fù)載于載體的表面，制備一定粒徑的負(fù)載型光催化劑，不僅可防止催化劑的流失，也有利于其循環(huán)使用。 溶膠-凝膠法是制備負(fù)載型納米TiO2光催化劑的主要方法之一，其中溶膠的穩(wěn)定性是一個十分重要的條件。本研究改進(jìn)了溶膠的制備工藝，選用無水乙醇作溶劑，以乙酰丙酮作抑制劑，各物質(zhì)的摩爾比Ti(OC4H9)4∶C2H5OH∶H2O∶HNO3∶CH3COCH2COCH3為1∶18∶2∶0.2∶0.2。該工藝使溶膠的穩(wěn)定時間長達(dá)80天，

3、既能保證所制備的溶膠長時間不變成凝膠，又能保證負(fù)載牢固強(qiáng)度和較高的催化活性。 本研究選用180目的天然沸石作為載體，展開了負(fù)載方法、載體與活性組份間相互作用及其光催化性能的研究。通過結(jié)構(gòu)表征和形態(tài)分析，XRD圖譜表明鍛燒溫度為500℃時，負(fù)載在沸石表面的TiO2晶型結(jié)構(gòu)為銳鈦礦型，且負(fù)載后的TiO2對沸石的本身結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生影響。IR分析表明TiO2與沸石之間形成了較強(qiáng)的Ti-O-Si化學(xué)鍵。 選用甲基橙溶液作為降解對象，

4、以自行設(shè)計的多相流化床光催化氧化反應(yīng)裝置進(jìn)行實驗研究，探索了負(fù)載次數(shù)，降解溶液的初始pH值，溶液的初始濃度，降解反應(yīng)時間，光催化劑的用量，光照強(qiáng)度，降解溶液中外加氧化劑等因素對TiO2/沸石微粒光催化性能的研究。研究結(jié)果表明：本研究制備的納米TiO2/沸石微粒具有良好的穩(wěn)定性與催化活性，并且得到在甲基橙濃度為20mg/L，pH=2，催化劑的濃度為4g/L，反應(yīng)時間為2h時對甲基橙有最好的降解效果，180目沸石為載體的TiO2/沸石微?；?/p>