納米光催化材料的固載及其性能研究.pdf

1、以γ-Al2O3為載體,利用溶膠-凝膠法制備了納米TiO2/γ-Al2O3復合物。以ZnO為光催化劑,通過氨浸法與均勻沉淀法結合,將納米ZnO負載到了γ-Al2O3和活性炭載體上。在此基礎上,用硝酸銀作為改性劑,制得了Ag改性納米ZnO/γ-Al2O3復合物。利用X射線粉末衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、N2吸附、X光電子能譜(XPS)和紫外-可見漫反射光譜等方法對所制備的復合物進行了表征。以難以生物降解的苯酚為模型污染物,在紫外光

2、照下考察了所制備復合物的光催化性能。
　　 通過溶膠-凝膠法制備的納米TiO2/γ-Al2O3復合物中的TiO2粒徑在納米級,且隨著煅燒溫度的升高顆粒有變大的趨勢。通過光降解苯酚溶液考察了煅燒溫度和復合物用量對降解率的影響,結果發(fā)現(xiàn),隨著煅燒溫度和復合物用量的升高,苯酚溶液的降解率呈先增大后減小的趨勢。在煅燒溫度為500℃下制備的復合物,用量為3g/L時對苯酚溶液的降解率達到最大值45.6％,同時,比較了負載前后催化劑對苯酚溶液

3、的催化性能,結果顯示,負載后復合物的催化性能比負載前提高了約7％。最后考察了復合物的重復使用情況,重復使用3次后,苯酚溶液的降解率下降了約25％。
　　 以γ-Al2O3和活性炭為載體,在300℃煅燒條件下不同質量比制備的復合物中ZnO的粒徑小于10 nm,隨著復合物中ZnO比例的增加,ZnO顆粒有增大的趨勢。考察了原料比、復合物用量以及苯酚溶液初始濃度對降解率的影響,結果顯示隨復合物中ZnO比例、復合物用量以及苯酚溶液初始濃度

4、的增加,苯酚溶液的降解率均呈先增大后減小的趨勢,當苯酚溶液初始濃度為10mg/L,質量比為2:1制備的ZnO/γ-Al2O3復合物和質量比為1:2制備的ZnO/AC復合物用量分別為3g/L和4g/L時苯酚溶液的降解率達到最大值,分別為87.6％和65.1％。并且負載后復合物對苯酚溶液的降解率較未負載時ZnO對苯酚溶液的降解率均提高了約13％。復合物重復使用3次后,苯酚溶液的降解率分別下降了約20％和16％。
　　 用貴金屬Ag

5、對納米ZnO/γ-Al2O3復合物改性研究表明,在300℃煅燒條件下,Ag在復合物中以Ag0形態(tài)存在。紫外-可見漫反射光譜結果表明Ag改性后,復合物的光響應范圍變寬,對可見光有了一定的吸收。苯酚溶液的光降解實驗結果顯示,Ag改性后復合物對苯酚溶液的降解率較改性前均有所提高,且隨Ag含量的增加,降解率先增大后減小,在Ag摩爾含量為0.8％時達到最大值99.5％。改性后的復合物重復使用3次后,苯酚溶液的降解率仍可達73.4％。