負(fù)載型TiO2-AC光催化劑的制備及性能研究.pdf

1、TiO2因具有良好的光催化活性、化學(xué)穩(wěn)定性且廉價(jià)無(wú)毒等優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于降解空氣和廢水中有機(jī)污染物中。然而在TiO2使用過(guò)程中，常出現(xiàn)粉末狀TiO2難以回收利用、高濃度TiO2在水中出現(xiàn)團(tuán)聚等問(wèn)題，增加了使用成本、降低了使用效率。本文采用活性炭作為載體對(duì)TiO2進(jìn)行負(fù)載，并以亞甲基藍(lán)(MB)和甲基紫(MV)為代表，研究了有機(jī)染料在TiO2/活性炭(AC)上的吸附性能及光催化性能。
　　采用水熱合成工藝制備出具有較高催化活性的T

2、iO2/AC復(fù)合材料，并利用XRD、SEM、N2-BET、TGA和FT-IR等手段對(duì)TiO2/AC復(fù)合材料進(jìn)行了表征。研究表明經(jīng)負(fù)載后復(fù)合材料與活性炭相比，比表面積有所降低，比表面積為507cm2/g左右。材料中TiO2的晶型主要以銳鈦礦型為主，表面主要有C=C鍵、羰基和羧基等官能團(tuán)。
　　實(shí)驗(yàn)考察了pH、震蕩時(shí)間、溫度對(duì)TiO2/AC吸附有機(jī)染料的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，體系pH是影響吸附的主要因素，表面電荷作用、π?π共軛和孔的充

3、填效應(yīng)是吸附的主要機(jī)理；吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；結(jié)合等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，Langmuir等溫吸附模型能很好地?cái)M合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)擬合結(jié)果計(jì)算TiO2/AC對(duì)MB的最大吸附量在220mg/g左右，對(duì)MV最大吸附量在200mg/g左右。吸附是吸熱過(guò)程，升溫有利于吸附的進(jìn)行。
　　實(shí)驗(yàn)表明TiO2/AC能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)有機(jī)染料溶液進(jìn)行降解，且隨著光強(qiáng)和催化劑負(fù)載次數(shù)的增加，催化活性增高。經(jīng)過(guò)循環(huán)使用后，TiO2/AC的相對(duì)活性仍然很高