Fe（OH）-,3--TiO-,2-復(fù)合型催化劑的制備及其在有機(jī)污染物降解中的應(yīng)用.pdf

1、光催化劑幾乎能夠使所有液相和氣相中的有機(jī)污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)而轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害物，無(wú)二次污染；光催化技術(shù)已成為一種很有前景的綠色環(huán)境凈化技術(shù)。 目前對(duì)TiO2作光催化劑的研究較多，本文結(jié)合現(xiàn)有的TiO2光催化劑制備及改性技術(shù)，將均勻沉淀法和浸漬法相結(jié)合，采用均勻沉淀包覆法，不經(jīng)高溫煅燒處理，制備出了Fe(OH)3/TiO2復(fù)合型光催化劑，并討論了鐵的摻雜量、pH等對(duì)該復(fù)合型光催化劑催化效率的影響。研究結(jié)果表明該催化劑光催化活性高，以

2、甲基橙的光催化降解為例，在pH5～7，0.05﹪Fe(OH)3/TiO2光催化劑的光催化活性約是純TiO2的5倍；礦化能力強(qiáng)，能將一些苯系物等大分子有機(jī)污染物迅速?gòu)氐椎V化；催化降解速率與污染物初始濃度無(wú)關(guān)，其降解動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)為零級(jí)反應(yīng)；該催化劑應(yīng)用時(shí)條件溫和，最高催化活性在弱酸性和中性（pH5～7），對(duì)設(shè)備腐蝕性?。淮呋瘎┍旧淼母g十分輕微，光催化劑也可以循環(huán)使用。 本文以甲基橙為有機(jī)污染物的模型化合物，采用UV－VIS、GC等測(cè)

3、試手段研究了光催化劑催化降解有機(jī)污染物的降解效率、降解的最終產(chǎn)物及礦化有機(jī)污染物的能力等情況；以光催化劑催化降解甲基橙的能力來(lái)評(píng)價(jià)其光催化降解有機(jī)污染物的光催化能力；并應(yīng)用TEM，XRD，F(xiàn)T－IR， TG－DSC，UV－VIS反射光譜等測(cè)試手段對(duì)催化劑的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了表征和研究。結(jié)果表明，本文制備的Fe(OH)3/TiO2復(fù)合型光催化劑具有核殼結(jié)構(gòu)，核為TiO2，殼為氫氧化鐵；改性前后TiO2晶形不變，納米TiO2顆粒則略為變大。F

4、e(OH)3/TiO2光催化劑可見(jiàn)光吸收能力略為增強(qiáng)，即改性后的光催化劑對(duì)可見(jiàn)光的吸收范圍有所拓寬。0.05﹪Fe(OH)3/TiO2的BET比表面較純TiO2的比表面略為變小，但孔尺寸稍微變大，但Fe(OH)3/TiO2降解甲基橙的光催化能力較純TiO2則大大提高。FT－IR研究結(jié)果表明，F(xiàn)e(OH)3/TiO2復(fù)合型光催化劑表面Fe(OH)3上的結(jié)合水與TiO2 表面以化學(xué)建結(jié)合，有利于TiO2 被光激發(fā)所產(chǎn)生空穴的捕獲，并迅速轉(zhuǎn)換

5、為羥基自由基，這可能是Fe(OH)3/TiO2光催化劑的光催化活性大大提高的原因之一。將Fe(OH)3/TiO2催化劑在250℃熱處理1小時(shí)后其光催化活性大大下降，其降解動(dòng)力學(xué)也表現(xiàn)為一級(jí)。這可能是因?yàn)闊崽幚沓チ舜呋瘎┲薪Y(jié)合水，使Fe(OH)3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3，導(dǎo)致了其光催化活性下降及光催化降解動(dòng)力學(xué)由零級(jí)反應(yīng)變?yōu)橐患?jí)反應(yīng)。由此可見(jiàn)，F(xiàn)e(OH)3/TiO2催化劑中的結(jié)合水對(duì)光催化劑光催化活性和光催化降解動(dòng)力學(xué)影響很大。 總之