對甲酚的光催化氧化研究.pdf

1、本文采用CTAB/環(huán)己烷/正丁醇/水微乳體系制備不同鐵摻雜量的TiO2光催化劑。對制備的Fe(Ⅲ)/TiO2進行XRD，F(xiàn)IR,UV-VIS，BET,TG-DSC等檢測。反應產物采用GC-MS進行表征。
　　 討論了粒徑R的大小與w（[水]/[表面活性劑]）的關系。發(fā)現(xiàn)R隨著w的增大而增大，當w=12時，出現(xiàn)了金紅石相，此時粒徑尺寸最大。說明微乳液中水含量不僅影響著微粒的大小，同時有利于微粒的晶相的轉化。當鐵的摻雜量為0.04％

2、時，二氧化鈦A→R相變溫度為600℃;Ti4+的半徑74.5pm，F(xiàn)e3+的半徑69.0pm，鐵進入到二氧化鈦的晶格中，由原來的Ti-O-Ti化學鍵變?yōu)門i-O-Fe，引起了晶格膨脹，促進了二氧化鈦A→R的轉變。此時金紅石比例為14.3％，比表面積為106.82m2/g;由于鐵的摻雜，使得二氧化鈦的禁帶寬度變窄，與摻雜前的相比，紫外吸收光譜譜帶拓寬了50nm左右。在對甲酚的降解實驗中發(fā)現(xiàn)，摻雜量0.04％，煅燒溫度600℃，溶液的pH值

3、為6.8時，對甲酚有最大的轉化率84.6％。
　　 反應產物的GC-MS結果表明，對甲酚在光催化過程中主要是按照反應歷程2進行，生成了的中間產物主要有對羥基苯甲醇、對羥基苯甲醛、對羥基苯甲酸和對苯二酚等。由于對甲酚具有對位的極性羥基，對對位甲基有一定的活化作用，因此芐基的C-H鍵比起烷基的C-H鍵更易發(fā)生反應，因此羥基自由基首先攻擊-CH3，芐基C-H鍵首先斷裂，氧化成相應的醇，醛，酸等中間產物，其次再攻擊苯環(huán)，生成了少量的對苯