真空蒸發(fā)鍍膜法制備二氧化鈦薄膜催化降解苯酚.pdf

1、本文采用真空蒸發(fā)鍍膜法在幾種不同基材上制備了二氧化鈦光催化薄膜,并用掃描電鏡和能量色散譜儀對其進行了表征與分析;在自制的光催化和電助光催化反應(yīng)器中對難降解苯環(huán)類物質(zhì)的典型代表—苯酚進行了降解實驗,對所制備的二氧化鈦薄膜的光催化活性和穩(wěn)定性進行了評價,考察了幾種主要影響因素對苯酚的光催化降解和電助光催化降解的影響,結(jié)果表明:
　　采用真空蒸發(fā)鍍膜法制備的二氧化鈦光催化薄膜致密、連續(xù)無裂縫,二氧化鈦顆粒在薄膜表面分布均勻,可以有效降解

2、苯酚,光催化活性和穩(wěn)定性良好。
　　以不同基材制備的二氧化鈦薄膜的光催化活性有所不同,二氧化鈦/不銹鋼板、二氧化鈦/玻璃板和二氧化鈦/鈦板薄膜對苯酚均有較高的降解率,而二氧化鈦/銅板薄膜對苯酚的降解率幾乎只有前三者的一半。
　　二氧化鈦薄膜的光催化活性較鍍膜所使用的商品二氧化鈦粉末的活性有較大提高,二氧化鈦/玻璃板薄膜對100mg/L的苯酚4小時的去除率達到57％以上,而粉末二氧化鈦在相同的時間內(nèi)對同等濃度的苯酚的去除率不到

3、20%,催化劑粒度的變化是產(chǎn)生上述差異的主要原因。
　　對不同苯酚濃度下的光催化降解反應(yīng)作一級反應(yīng)動力學(xué)分析,苯酚在二氧化鈦薄膜的降解反應(yīng)為準一級反應(yīng),符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)模型,隨著有機物濃度增高,降解表觀速率常數(shù)逐漸下降。
　　苯酚在二氧化鈦薄膜上的電助光催化降解反應(yīng)也為準一級反應(yīng),并且電助光催化降解速率大于光催化降解速率。
　　在苯酚的電助光催化降解過程中,電壓是一個重要的影響因素

4、。在電壓為1.0 V苯酚有最高的去除率;當(dāng)外加電壓從0 V升至1.0 V,苯酚降解率隨電壓升高而增大;當(dāng)外加電壓大于1.0 V時,增大電壓苯酚降解率反而有所下降。
　　溶液pH值的變動對苯酚在二氧化鈦薄膜上的光催化降解和電助光催化降解均產(chǎn)生一定影響。在酸性條件下電助光催化對苯酚去除率反而不如光催化(光催化pH=3時苯酚去除率最高),在中性和堿性條件下電助光催化對苯酚去除率要高于光催化(光催化在堿性條件下對苯酚幾乎沒有降解作用)。在