二氧化鈦納米管陣列的摻雜及其對(duì)制糖廢水降解的研究.pdf

1、本文采用陽(yáng)極氧化法在純鈦箔表面制備了TiO2納米管陣列(TNTs),用掃描電鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)對(duì)它的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:TNTs排列緊密,分布均勻,管徑約為125nm。經(jīng)過(guò)500℃煅燒2h后,得到銳鈦礦型的TNTs。以甲基橙為目標(biāo)降解物,探討了用超聲浸泡的方法對(duì)TNTs進(jìn)行鐵、鈷、鑭、鑭／鐵、鑭／鈷摻雜的條件,制備出Fe-TNTs、Co-TNTs、La-TNTs、La／Fe-TNTs、La／Co-TNTs五種不

2、同的納米管陣列材料。用SEM、XRD、EDS、紫外分光光度計(jì)對(duì)這五種材料的形貌、組成、結(jié)構(gòu)和光催化性質(zhì)等進(jìn)行表征和檢測(cè),將其應(yīng)用于制糖廢水的光催化降解,結(jié)果表明這五種材料對(duì)制糖廢水的光催化降解效果均比TNTs有顯著提高。同時(shí)發(fā)現(xiàn)光照時(shí)間、廢水初始pH值以及雙氧水等是影響制糖廢水降解的主要因素。具體結(jié)果如下:
　　 1.超聲浸泡法制備Fe-TNTs、Co-TNTs、La-TNTs、La／Fe-TNTs、La／Co-TNTs的條件分

3、別為:將TNTs置于0.014 mol·L-1Fe(NO3)3溶液中超聲10min可制得Fe-TNTs；將TNTs置于0.02 mol·L-1Co(NO3)2溶液中超聲12min可制得Co-TNTs;將TNTs置于0.008mol·L-1La(NO3)3溶液中超聲10min可制得La-TNTs；將TNTs依次置于0.006mol·L-1La(NO3)3與0.018 mol·L-1Fe(NO3)3的溶液中各超聲10min可制得La／Fe-

4、TNTs,將TNTs依次置于0.012 mol·L-La(NO3)3與0.012 mol·L-1Co(NO3)2的溶液中各超聲20min,可制得La／Co-TNTs。
　　 2.EDS、SEM和XRD表征結(jié)果顯示,Fe、Co、La、La／Fe、La／Co對(duì)TNTs的有效摻雜不會(huì)改變TNTs的表面形貌和晶型。但卻能顯著提高TNTs的光催化活性。
　　 3.TNTs、Fe-TNTs、Co-TNTs、La-TNTs、La／Fe

5、-TNTs、La／Co-TNTs對(duì)制糖廢水紫外光催化降解30h后,對(duì)制糖廢水的降解率分別達(dá)到89.4％、88.02％、92.1％、98.1％和97.8％,若將制糖廢水的初始pH值調(diào)成強(qiáng)堿性,則20h就能達(dá)到這樣的效果。同時(shí),加入20μL適量濃度量的H2O2也有利于提高Fe-TNTs、Co-TNTs、La-TNTs、La／Co-TNTs樣品對(duì)制糖廢水的降解率。但各樣品在相同條件下對(duì)制糖廢水的光催化降解效果由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?La／Fe-TN