復(fù)合TiO-,2-光催化劑對有機污染物的凈化研究.pdf

1、光催化技術(shù)是近年來催化科學中一個十分活躍的研究領(lǐng)域。作為光催化劑 的TiO2具有無毒、化學性能穩(wěn)定、氧化能力強、且不昂貴、可以重復(fù)使用而消 耗很少等優(yōu)點，使光催化具有潛在的高效性和經(jīng)濟性。而以提高穩(wěn)定性和實用 性為目的的TiO2的固定化是光催化技術(shù)中主要的研究方向之一。 本文以溶膠—凝膠法制備摻鐵TiO2溶膠，通過浸漬負載到活性炭和分子篩 上，制備出摻鐵TiO2/活性炭和摻鐵TiO2/分子篩復(fù)合催化劑。并利用UV-vis、

2、SEM、BET、XRD、IR等手段表征后發(fā)現(xiàn)，摻鐵后TiO2溶膠對光的吸收范圍發(fā) 生明顯紅移；TiO2粒子主要分布在大孔和表面的凹陷處；摻鐵TiO2/活性炭復(fù)合 催化劑的比表面積為800-850m2/g，平均孔徑小于1.3nm；摻鐵TiO2/分子篩復(fù) 合催化劑比表面積為300-400m2/g，平均孔徑小于2nm。 本文研究了摻鐵TiO2/活性炭和摻鐵TiO2/分子篩復(fù)合催化劑在太陽光照下 對亞甲基藍溶液的降解能力，并同無負載的

3、載體的吸附效果進行對照，結(jié)果表 明制得的復(fù)合催化劑的降解效果明顯好于無負載的載體，而且其負載量存在最 佳值，活性炭和分子篩負載量最佳值分別為xTi=5％和xTi=8％，反應(yīng)3h降解 率分別為92.5％和82.5％；隨著焙燒溫度的變化其催化活性有一個極大值，焙燒 溫度為500℃(摻鐵TiO2/活性炭復(fù)合催化劑)、550℃(摻鐵TiO2/分子篩復(fù)合催 化劑)時光催化活性最好，反應(yīng)3h降解率分別為97.5％和88％。進一步的試驗

4、表明，摻鐵TiO2/活性炭復(fù)合催化劑具有良好的再生性，重復(fù)使用八次以后降解 率仍在92.6％以上。我們還利用氣相色譜儀和程序升溫脫附技術(shù)考察了無負載 活性炭再生前后、摻鐵TiO2/活性炭復(fù)合催化劑再生前后對甲苯的吸附性能的變 化，研究表明無負載活性炭、摻鐵TiO2/活性炭復(fù)合催化劑和再生后的摻鐵TiO2/ 活性炭復(fù)合催化劑對甲苯的吸附性能良好，而再生后無負載活性炭對甲苯的吸 附性能顯著降低，說明摻鐵TiO2/活性炭復(fù)合催化劑能