大管徑管狀介孔TiO2的制備及光催化降解造紙廢水的研究.pdf

1、本論文以硫酸氧鈦(TiOSO4)作為鈦源，尿素為沉淀劑，分別以陽離子表面活性劑(CTAB)和非離子表面活性劑(PEG-6000)為模板劑，通過均勻沉淀法合成出了大管徑管狀介孔TiO2光催化材料，使用CTAB和PEG-6000作為復(fù)合模板劑制備出了大管徑管狀和球狀介孔TiO2光催化材料。分別使用X-射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X-射線能量分散圖譜(EDS)和氮?dú)馕?脫附等測試表征手

2、段對所制備光催化材料進(jìn)行了分析和研究。測試結(jié)果表明，從XRD譜圖分析可知所有樣品的晶型為銳鈦礦型；TEM圖片和N2吸脫附曲線表明制備樣品的管壁上具有均勻的介孔結(jié)構(gòu)，孔徑約為5-6nm；FESEM圖片顯示所制備的樣品呈現(xiàn)出管狀形貌，其管長約為6-8μm、管徑約為500-600nm、管壁厚約為450nm；EDS譜圖中看到制備的樣品中含有少量的S元素，這能夠提高合成樣品的光催化活性。另外，我們提出了管狀介孔TiO2形成的可能機(jī)理，通過加入不同

3、量的CTAB有效的控制了樣品的形貌，尿素作為沉淀劑加入能夠控制TiOSO4的水解并且有利于CTAB球狀膠束的聚集。
　　在紫外光下考察了大管徑管狀介孔TiO2對于造紙廢水降解的光催化活性。結(jié)果表明，合成的介孔銳鈦礦TiO2納米管與商用Degussa P25光催化劑相比表現(xiàn)出了較高的光催化活性。分別考察了紫外光照射、TiO2光催化劑用量以及廢水的初始pH等因素對于光催化降解廢水的影響，并且研究了其重復(fù)利用性。以MTS3作為光催化劑，

4、在紫外光照射下，催化劑用量為1.0g/L，溶液初始pH=3時，光催化劑的光催化活性最好，12h后造紙廢水的CODCr和色度去除率分別達(dá)到了73.0％和99.5%；樣品MTS3在重復(fù)利用四次后，造紙廢水的CODCr和色度去除率仍然達(dá)到了62.8%和87.9%，說明合成的樣品具有較好的光催化穩(wěn)定性。另外，研究了光照時間、復(fù)合模板劑之間的比例關(guān)系等因素對光催化降解廢水的影響。RTS3在紫外光照射12h后，造紙廢水的CODCr和色度降解百分?jǐn)?shù)分