AgBr復(fù)合光催化劑的合成、表征及去除水中典型污染物的應(yīng)用研究.pdf

1、環(huán)境的日益惡化已成為人們的擔(dān)憂，工業(yè)廢水已經(jīng)嚴(yán)重影響了人類的生存與發(fā)展，太陽(yáng)能充足又清潔，已是人類所使用的一種重要的新能源，于是用光能，特別是太陽(yáng)能并借助光催化劑克服環(huán)境污染問(wèn)題是一種經(jīng)濟(jì)而又有效的新技術(shù)，而光催化技術(shù)的核心之一就是光催化的研究和開(kāi)發(fā)。本論文以變價(jià)金屬Cr摻雜MCM41分子篩為載體，通過(guò)負(fù)載TiO2和AgBr，通過(guò)AgBr修飾雜多酸磷鎢酸銫，設(shè)計(jì)合成了AgBr/TiO2/Cr-MCM-41和AgBr-CsxH3-xPW1

2、2O40(x=2.5)復(fù)合光催化劑。以AR18，六價(jià)鉻離子和苯酚為催化底物，評(píng)價(jià)合成的光催化劑的活性，優(yōu)化光催化去除水中有機(jī)、無(wú)機(jī)污染的反應(yīng)條件;研究復(fù)合光催化劑的穩(wěn)定性、光響應(yīng)范圍以及光催化降解水中典型污染物的機(jī)理，揭示高效、穩(wěn)定光催化反應(yīng)結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系，主要內(nèi)容和研究結(jié)果如下:
　　(1)使用水熱法合成金屬鉻摻雜的MCM41，通過(guò)鈦酸丁酯的水解在Cr-MCM41表面負(fù)載TiO2，得到TiO2-Cr-MCM41，最后用沉淀沉積法

3、在催化劑的載體表面成功負(fù)載AgBr，得到AgBr-TiO2-Cr-MCM41多元復(fù)合光催化劑。使用多種表征方法對(duì)催化劑進(jìn)行了分析，XRD和BET表明多元復(fù)合摻雜的催化劑良好的保持了分子篩的中孔結(jié)構(gòu)，UV-Vis表明，所得催化劑有了較載體范圍更寬的光吸收范圍。通過(guò)可見(jiàn)光(λ＞400nm)照射下降解偶氮染料酸性大紅AR181評(píng)價(jià)AgBr-TiO2-Cr-MCM41催化活性，探尋了最佳降解條件（pH=3.0，催化劑用量為5 g/L）。通過(guò)一系

4、列自由基抑制實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)·O2-是AgBr-TiO2-Cr-MCM41可見(jiàn)光照射下催化降解AR18的主要活性物質(zhì)。另外通過(guò)循環(huán)實(shí)驗(yàn)和研究表明所得材料是能夠重復(fù)使用的，每次使用時(shí)30 min后催化降解率都達(dá)到90％以上，并且使用次數(shù)越多，催化效率有增大的趨勢(shì)，這是由于所得催化劑中存在變價(jià)金屬Cr，六價(jià)鉻充當(dāng)電子受體，反應(yīng)過(guò)程中被還原為三價(jià)鉻，但當(dāng)使用后的催化劑經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)加高溫煅燒之后，三價(jià)鉻又被氧化為六價(jià)鉻，接收電子的能力恢復(fù)。
　　(

5、2)通過(guò)簡(jiǎn)單的沉淀沉積法，以雜多酸鹽為載體和電子梭，通過(guò)AgBr復(fù)合構(gòu)筑了AgBr-Cs25H05PW12O40異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑。通過(guò)XRD，BET，SEM，XPS，UV-vis等多種表征方法對(duì)所得材料進(jìn)行了表征，將有機(jī)染料酸性大紅AR18作為催化底物，探討了關(guān)系催化劑催化性質(zhì)的幾種重要因素，如溶液初始酸堿度，反應(yīng)體系中催化劑的使用量，催化底物的初始濃度等。又通過(guò)在催化反應(yīng)過(guò)程中加入活性物質(zhì)抑制劑，探討了催化反應(yīng)中的活性物質(zhì)。5次循環(huán)