磁性復(fù)合光催化材料的制備及其光催化性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、TiO2光催化材料由于其催化降解有機(jī)物的效果良好,而且性能穩(wěn)定、無毒,成為近20年來水環(huán)境污染治理技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。但傳統(tǒng)的TiO2光催化材料不易回收、浪費(fèi)嚴(yán)重、運(yùn)行成本較高,使該技術(shù)至今未能大規(guī)模應(yīng)用于降解處理有機(jī)廢水。本文以探索一種既高效降解又便于回收、可重復(fù)利用的光催化材料為目標(biāo)進(jìn)行研究。 在查閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,擬定實(shí)驗(yàn)方案如下:以納米Fe3O4為基材粒子,于其上包覆TiO2光催化材料,使其具備磁性,便于回收。鑒于

2、磁性TiO2光催化材料降解率低的問題,采用膜包覆技術(shù),選用Al2O3、SnO2、SiO2對磁性光催化材料進(jìn)行復(fù)合改性,并探討了制備條件對其光解性能的影響,研究獲得: (1)選取自制TiO2與商品TiO2進(jìn)行光催化性能對比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,催化光解160min后,降解率分別為94%、99%,認(rèn)為自制TiO2光催化材料可行,為在實(shí)驗(yàn)室條件下對自制TiO2的復(fù)合改性奠定基礎(chǔ)。 (2)以滴定水解法制備Fe3O4磁核對自制TiO2光

3、催化材料負(fù)磁,并驗(yàn)證其磁性能。結(jié)果表明,該材料具備了優(yōu)良的磁性能,能夠通過磁性分離技術(shù)有效回收,但其光解160min后,降解率僅為32.68%,反映光催化降解性能較低。 (3)為了提高磁性光催化材料的降解效率,分別選用Al2O3、SnO2、SiO2對其復(fù)合改性。光解160min后,Al2O3復(fù)合磁性光催化材料具備了最好的催化降解效果,降解率為93.28%,SnO2、SiO2復(fù)合磁性光催化材料的降解率分別為86.04%和79.63

4、%。 (4)用Al2O3復(fù)合的磁性光催化材料連續(xù)六次處理相同濃度的亞甲基蘭溶液,第兩次、第三次重復(fù)使用時(shí)的降解率分別為新催化材料的93.91%、85.44%。此后催化降解效果迅速下降,在重復(fù)使用五次后,僅為59.77%。 (5)通過對Al2O3復(fù)合磁性光催化材料掃描電鏡(SEM)表觀形貌及其材料吸附性實(shí)驗(yàn)的研究,得出該材料催化性能的提高與Al2O3的加入改變其吸附性能有關(guān)。 (6)Al2O3復(fù)合磁性光催化材料光催

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