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文檔簡介
1、本文采用溶膠-凝膠法制備了不同種類元素摻雜改性納米TiO2光催化劑,并選取不同地域的天然粘土作為載體制備了摻雜改性納米TiO2柱撐粘土。以Cr(VI)為模擬污染物,對催化劑的制備條件、實驗工況、反應動力學和反應機理進行了研究,并探討了催化劑的連續(xù)使用次數及再生方法。結果表明:在最佳實驗條件下,摻氟TiO2(以氟化銨為氟源,F/Ti比為0.1,煅燒溫度為500℃,煅燒時間為3h)對Cr(VI)的去除率可達90.0%;以福建黏土為載體,經氮
2、氟共摻改性后的TiO2撐粘土對Cr(VI)的去除效率可達89.1%;空穴捕集劑腐殖酸對Cr(VI)的光催化還原具有促進作用;微溶的CaSO4對Cr(VI)的光催化還原效率有明顯的抑制作用;F-因具有較大的吸附競爭性對反應體系有抑制作用,可捕獲·OH的Cl-、SO32-、SO42-和CO32-對反應有不同程度的促進作用;具有最高氧化態(tài)的Na+和Ca2+對光催化還原Cr(VI)無明顯影響,可捕獲電子的Cu2+、Hg2+和Ni2+對還原Cr(
3、VI)具有不同程度的促進作用;光催化效率隨光照功率的增大而逐漸提高;柱撐粘土的分離性能優(yōu)于摻氟TiO2的分離性能。摻雜改性納米TiO2光催化還原Cr(VI)符合一級動力學方程,其中摻氟TiO2的反應速率常數為純TiO2的4倍。通過XRD、BET和UV-vis DRS對催化劑進行表征分析,以及X射線熒光光譜對不同地域粘土的檢測分析,發(fā)現表征結果與實驗數據吻合。對比不同催化劑的連續(xù)使用次數,結果表明:氮氟共摻TiO2柱撐粘土催化劑的連續(xù)使用
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