介孔TiO-,2-的水熱法合成及吸附和光催化性能研究.pdf

1、能源的枯竭、環(huán)境污染的不斷加劇是我們?nèi)祟愃媾R的重大問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)廢水處理方法做了大量的研究工作，在眾多處理方法中，吸附法由于處理量大，反應(yīng)時(shí)間短，無(wú)毒害物質(zhì)生成，是目前較為理想的廢水脫色方法。近年來(lái)，介孔TiO2由于具有優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)、以及光催化性能，使其在水處理、空氣凈化、太陽(yáng)能電池、催化劑載體、生物材料等方面表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景而備受矚目。另外，由于介孔TiO2具有較大的比表面積、介孔孔容等特點(diǎn)，可以作為一種很好的吸附

2、材料，然而在廢水處理中將介孔TiO2作為吸附劑卻未見報(bào)道。
　　 本論文圍繞介孔TiO2材料的制備與應(yīng)用展開了研究。在合成出介孔材料并加以表征之后，也研究了其對(duì)一些主要環(huán)境污染物的吸附性能，以期能在環(huán)境治理方面能得以應(yīng)用，為環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
　　 本論文以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑，采用水熱法制備了具有優(yōu)良可見光光催化活性和吸附性能的介孔TiO2材料，研究了制備條件對(duì)介孔TiO2光催化活性的影響，

3、并首次探究了其對(duì)六價(jià)鉻離子、染料甲基橙、氟離子的吸附性能，結(jié)果表明：
　　 所制備的介孔TiO2為不規(guī)則的球狀形貌，其最可幾孔徑為5.2 nm，孔容為0.33 cm3·g-1，比表面積為161.2 m2·g-1。
　　 介孔TiO2對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附性能比非介孔TiO2明顯優(yōu)越，且其吸附速率符合Bangham吸附速率方程；隨著Cr(Ⅵ)濃度的增大，介孔TiO2對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附量增大并逐漸趨于飽和；其最大吸附量為33.9

4、 mg·g-1。
　　 介孔TiO2對(duì)甲基橙的吸附性能明顯優(yōu)于非介孔的TiO2，其極限吸附量為454.5 mg·g-1，屬于放熱吸附。吸附量也隨著甲基橙溶液pH值的升高而降低，但降低的幅度不明顯。甲基橙在介孔TiO2上的吸附可用Langmuir和Freundlich等溫方程來(lái)描述。介孔TiO2對(duì)甲基橙的吸附主要是由介孔TiO2和甲基橙界面的靜電力和氫鍵同時(shí)作用引起的。v介孔TiO2對(duì)F-表現(xiàn)出了很好的去除效果，其最大吸附量為27