CdS-介孔TiO2復合半導體光催化降解苯酚的研究.pdf

1、苯酚是水體典型難降解污染物。本文采用蒸發(fā)-誘導-自組裝的方法，制備了CdS/介孔TiO2，并對其形貌、晶型進行了表征，考察了不同制備條件和反應條件下催化劑光催化降解苯酚活性。在CdS/介孔TiO2催化劑基礎上，采用傳統(tǒng)水熱法，制備CdS/ZnS/介孔TiO2，考察了催化劑的活性和壽命及其影響因素，并研究了Pt2+、2+摻雜的改性效果。主要內容和結論如下：
　　 1、制得的CdS/介孔TiO2顆粒呈圓球狀，結構完整、表面干凈、粒徑

2、均一，CdS的摻入抑制了TiO2由銳鈦礦結構向金紅石結構轉變，并使介孔TiO2的粒徑顯著減小。CdS/介孔TiO2光催化降解苯酚效率比CdS/普通TiO2大幅提高。對50ppm苯酚降解率，摩爾比為0.03的CdS/介孔TiO2比CdS/普通TiO2增加13.3％，摩爾比為0.015 CdS/介孔TiO2比0.015 CdS/普通TiO2增加13.7％。光強、CdS含量、苯酚初始濃度、焙燒溫度、超聲處理、不同模板劑均對催化劑性能有不同程度

3、影響，本實驗中較適宜的制備條件和反應條件為200W光照、n(CdS)：n(TiO2)=0.03、400℃焙燒、超聲處理、高分子嵌段共聚物作為模板。
　　 2、制得的CdS/ZnS/介孔TiO2的金紅石型組成比例提高，顆粒呈圓球狀，結構完整、粒徑均一，微球表面較粗糙，有很多細小顆粒附著其上。光腐蝕度分析顯示，CdS/ZnS/介孔TiO2腐蝕度低于CdS/介孔TiO2，ZnS可起到鈍化層作用，可使表面無輻射重組位置被鈍化，減少激發(fā)缺

4、陷，有效地阻斷內核中Cd2+離子解離，抑制光腐蝕的進行，催化劑的壽命也相應延長，降解苯酚效率明顯提高，摩爾比為0.015和0.06的CdS/ZnS/介孔TiO2比相應濃度的CdS/介孔TiO2降解苯酚效率明顯提高，分別增加了12％和7％。本實驗中較適宜的ZnS、CdS比例為1-1.5之間。摻雜Pt2+、Pd2+顯著改善光催化活性，0.5％Pd2+摻雜和0.5％Pt2+摻雜分別提高11％和19％，兩者最佳摻雜比例在0.5-0.75wt.％