TiO2-磁性海泡石復(fù)合光催化劑的制備及同步去除水中Cr(VI)和2,4-二氯酚特性研究.pdf

1、本論文以磁性海泡石(MMS)為載體，采用溶膠-凝膠法負載TiO2，制備了一系列TiO2/磁性海泡石（TiO2/MMS）復(fù)合光催化劑，并以同步去除水中Cr(VI)和2,4-二氯酚(2,4-DCP)的效能為評價指標，優(yōu)化了復(fù)合光催化劑的制備工藝條件；采用現(xiàn)代化儀器與設(shè)備對效能最優(yōu)的復(fù)合光催化劑分別進行了表面形態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等的表征和磁性能、光吸收性能等的測試。進而研究了復(fù)合光催化劑同步去除水中Cr(VI)和2,4-DCP的性能，分別

2、考察了Cr(VI)初始濃度、2,4-DCP初始濃度、溶液初始pH、復(fù)合光催化劑投加量及其重復(fù)使用次數(shù)等對同步去除效果的影響；同時初步探討了2,4-DCP和Cr(VI)的光催化去除機理。得出如下主要結(jié)論：
　?。?）采用溶膠-凝膠法能有效地將鈦元素負載到磁性海泡石上，且以TiO2的形式存在；TiO2的負載使MMS載體的比表面積和孔徑都減小了，TiO2顆粒沉積在MMS的外表面中孔、部分微孔孔口，使中孔率減少，微孔率增加，同時出現(xiàn)少許狹

3、縫孔；
　?。?）TiO2/MMS制備的優(yōu)化工藝條件為：TiO2理論負載量為40％，450℃煅燒2小時；
　　（3）TiO2/MMS對Cr(VI)和2,4-DCP的同步吸附反應(yīng)在30 min時可達平衡，其光催化活性隨著TiO2理論負載量的增加有一定程度的提高；
　?。?）與單純TiO2相比，復(fù)合光催化劑對紫外光和可見光都有更強的吸收能力，且具有超順磁性，可通過設(shè)置外加磁場實現(xiàn)固液分離；
　?。?）當(dāng)Cr(VI)濃

4、度為20 mg?L-1、2,4-DCP濃度為80 mg?L-1、初始pH為2、催化劑投加比例為2 g?L-1時，光照75 min，Cr(VI)和2,4-DCP的去除率分別可達93.13%和98.22%，分離回收的復(fù)合光催化劑重復(fù)使用第三次時對Cr(VI)和2,4-DCP的光催化去除率仍有75.22%和71.96%；
　?。?）復(fù)合光催化劑表面的Si-OH、Mg-OH、Fe-OH等基團對光催化反應(yīng)起重要作用，而光催化反應(yīng)幾乎沒有使復(fù)