基于固體廢棄物的新型磁性復(fù)合光催化劑的制備及其性能的研究.pdf

1、固體廢棄物粉煤灰，由于具有無(wú)毒，高化學(xué)穩(wěn)定性，低成本，質(zhì)量輕，絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛的用在各個(gè)領(lǐng)域。本文以粉煤灰為載體通過(guò)化學(xué)方法與半導(dǎo)體材料結(jié)合生成復(fù)合光催化劑，有效地提高了光催化劑的光催化活性，實(shí)現(xiàn)了以廢治廢的思想。為了增強(qiáng)光催化劑的選擇性，本文又引入了印跡的概念。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明印跡層的加入不僅有效的提高了光催化劑的選擇性，也提高了其光催化活性。
　　(1)為了達(dá)到用固體廢棄物治理污水，增加光催化再利用價(jià)值的目的，我們以粉煤灰

2、和Fe3O4為載體，用溶膠凝膠法在其表面包覆一層TiO2層，制備TiO2/Fe3O4/fly-ash光催化劑。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線能譜(EDS)、傅立葉紅外光譜(FT-IR)、熱重分析(TGA)、紫外-可見(jiàn)漫反射光譜(UV-visDRS)和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等手段對(duì)TiO2/Fe3O4/fly-ash光催化劑的表面微觀形貌、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行表征。光催化活性實(shí)驗(yàn)表明在可見(jiàn)光的照射下60min內(nèi)對(duì)鹽酸恩諾沙星的光降解率高

3、達(dá)75.32％，并且具有較高的光催化活性和較好的光化學(xué)穩(wěn)定性。另外，研究發(fā)現(xiàn)氯鹽及鈉鹽的加入對(duì)光催化劑的催化活性也有影響。
　　(2)為了同時(shí)增加催化劑的光催化活性和選擇性，我們?cè)趹?yīng)用了印跡技術(shù)的同時(shí)也進(jìn)行了離子摻雜。本實(shí)驗(yàn)以磁性粉煤灰為載體，環(huán)丙沙星為模板分子，金屬陽(yáng)離子為功能單體，合成新型印跡TiO2/MF復(fù)合光催化劑。采用SEM、EDS、FT-IR、UV-vis DRS、X射線衍射(XRD)和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等手段對(duì)

4、TiO2/MF復(fù)合光催化劑進(jìn)行表面微觀形貌、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行表征。光催化實(shí)驗(yàn)證明Co2+離子印跡TiO2磁性粉煤灰光催化劑有較高的光催化活性和選擇性，對(duì)環(huán)丙沙星的光催化降解效果明顯，其降解效率達(dá)到了80％。
　　(3)為了證明印跡技術(shù)的廣泛性，我們也對(duì)ZnO進(jìn)行了印跡，結(jié)果表明ZnO也能選擇性去除目標(biāo)物。本實(shí)驗(yàn)中，我們選取磁性粉煤灰(MF)為載體，以甲磺酸達(dá)諾沙星為模板分子，采用無(wú)機(jī)表面印跡技術(shù)制備出印跡ZnO/MF復(fù)合光催化劑;利