摻雜改性及磁場(chǎng)處理對(duì)鈣鈦礦光催化性能的影響.pdf

1、含鈦高爐渣是釩鈦磁鐵礦煉鐵后產(chǎn)生的固體廢棄物，是我國(guó)冶金行業(yè)的一種廢渣，其綜合利用越來(lái)越倍受人們的重視。CaTiO3是含鈦高爐渣中主要礦物之一，本文以CaTiO3為研究對(duì)象，探討了CaTiO3在暗反應(yīng)條件下吸附亞甲基藍(lán)的特性，并利用XRD、SEM、FT-IR、UV-vis等多種檢測(cè)手段，系統(tǒng)地研究了摻雜金屬離子及磁場(chǎng)處理對(duì)CaTiO3光催化性能的影響，這對(duì)研究含鈦高爐渣的光催化性能起著非常重要指導(dǎo)作用。
　　以CaCO3和TiO2

2、作為原料，在1500℃下以固相合成方法制備CaTiO3，在CaTiO3吸附亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn)中，結(jié)果表明:CaTiO3投加量對(duì)CaTiO3吸附亞甲基藍(lán)的影響不大，吸附率大概在10％，亞甲基藍(lán)的初始濃度對(duì)CaTiO3吸附亞甲基藍(lán)的影響較大，隨著亞甲基藍(lán)初始濃度的提高吸附率下降，初始濃度為10mg·l-1亞甲基藍(lán)吸附率為13％，達(dá)到吸附平衡的時(shí)間在0.5h左右;具體考察CaTiO3的投加量、光照時(shí)間和亞甲基藍(lán)初始濃度等因素對(duì)CaTiO3在紫外-可

3、見(jiàn)光下光催化降解亞甲基藍(lán)活性的影響。結(jié)論表明:CaTiO3最佳的投加量為0.25g;光照時(shí)間越長(zhǎng)降解率越高，反應(yīng)速率變慢;亞甲基藍(lán)的初始濃度越低光降解率越高，亞甲基藍(lán)初始濃度10mg·l-1光照90min的降解率為83.1％。
　　系統(tǒng)研究了焙燒溫度和摻雜量對(duì)CaTiO3降解亞甲基藍(lán)光催化活性的影響，結(jié)果表明:由于金屬離子摻雜和被燒溫度的不同導(dǎo)致光催化劑的化學(xué)成分和光吸收能力的變化，金屬離子進(jìn)入CaTiO3晶格形成缺陷以及新礦物的

4、生成提高了光催化劑的降解能力，摻雜1％Cr3+的CaTiO3在600℃下焙燒2h后，光照90min后對(duì)亞甲基藍(lán)的光催化降解率達(dá)到96.25％;摻雜0.1％Y3+的CaTiO3在600℃下進(jìn)行焙燒后，光照90min對(duì)亞甲基藍(lán)的光催化降解率為96.6％;摻雜1％Co2+的CaTiO3在600℃下進(jìn)行焙燒后，光照90min對(duì)亞甲基藍(lán)的光催化降解率為93.25％。在得到最佳焙燒溫度和摻雜量后，再考察強(qiáng)磁場(chǎng)處理對(duì)CaTiO3光催化活性的影響，結(jié)果

5、表明:0.5％Fe3+摻雜CaTiO3在600℃下6T強(qiáng)磁場(chǎng)處理后，光照90min亞甲基藍(lán)的降解率達(dá)到100％;在600℃條件下4T處理過(guò)的摻雜量1％Cr3+的CaTiO3效果最好，光照90min光降解率達(dá)到100％;然而600℃條件下4T處理過(guò)的摻雜量0.1％Y3+的CaTiO3效果最好，光降解率達(dá)到100％，這是由于強(qiáng)磁場(chǎng)條件下磁化過(guò)的CaTiO3能使光催化體系中產(chǎn)生的自由基更多的保持在三重態(tài)，并有效的延長(zhǎng)自由基的壽命，羥基自由基所