新型光催化劑載體羥基磷灰石的制備及性能表征.pdf

1、本論文主要分為兩大部分，第一部分是均勻沉淀法制備羥基磷灰石的研究，第二部分是研究用羥基磷灰石作為載體的負(fù)載型二氧化鈦光催化劑的制備及性能評價。羥基磷灰石是人體和動物骨骼的主要無機成份，合成磷灰石以其特有的性能可在生物活性、吸附性（生物高分子的分離、精制）、環(huán)境凈化（重金屬離子的捕獲、環(huán)境催化劑）、脫氟劑等方面有廣泛的應(yīng)用。本論文采用均勻沉淀法制備了納米級的針狀羥基磷灰石，利用XRD、FT-IR、SEM、BET比表面測試，以及粒度測試對其

2、進行了表征，并最終獲得了平均粒徑為納米級的針狀羥基磷灰石晶體。在制備得到性能良好的羥基磷灰石粉末的基礎(chǔ)上，采用壓模成型的方法，燒結(jié)制得具有一定形狀和強度的羥基磷灰石塊狀載體。光催化氧化法是以n型半導(dǎo)體的能帶理論為基礎(chǔ)，以半導(dǎo)體作敏化劑的一種光敏氧化法。傳統(tǒng)光催化懸浮體系存在反應(yīng)后TiO2難以回收以及產(chǎn)生二次污染等問題，很多研究者考慮將光催化劑固定到某種載體上。本文擬通過制備一種與環(huán)境友好的羥基磷灰石作為具有吸附性能的新型載體，改進溶膠-

3、凝膠法制備TiO2的配方，采用浸漬涂覆的方法，制得高效且能多次重復(fù)使用的負(fù)載型復(fù)合光催化劑，并以酸性媒介紅B等模擬染料廢水為處理對象來進行光催化的活性評價。其中，對光催化劑TiO2的負(fù)載量、染料溶液初始濃度及pH值、染料溶液的種類、載體本身的特點對染料的脫色進行了討論。并將TiO2/HAP與P25懸降體系、玻璃載體進行了比較。實驗結(jié)果表明，當(dāng)鈦酸正丁酯與水的摩爾比為1：2，以冰醋酸作酸催化劑和絡(luò)合劑，并添加一定量的穩(wěn)定劑時，既能保證所制

4、備的溶膠長時間不變成凝膠，又能保證催化劑負(fù)載牢固；當(dāng)煅燒溫度為500℃時，TiO2的主要晶型為銳鈦礦結(jié)構(gòu)。將HAP模塊在TiO2溶膠中浸漬涂覆3次，平均負(fù)載量為0.171克/片，在15W的殺菌燈下的照射120min后，對100mg/L酸性媒介紅B的脫色率可達到92﹪以上。實驗證明了TiO2/HAP對染料具有較高的催化活性，HAP不僅是一種良好的吸附材料，而且對光催化還有一定的促進作用，是一種良好的光催化劑載體。綜上所述，采用均勻沉淀法可