摻鐵二氧化鈦光催化劑制備及其光催化性質(zhì)的研究.pdf

1、在諸多半導(dǎo)體光催化材料中，由于TiO2具有化學(xué)穩(wěn)定性好、光催化效率高，成本低、無毒等優(yōu)點(diǎn)。已成為國內(nèi)外環(huán)境科學(xué)工作者的研究熱點(diǎn)。由于普通粉末狀TiO2在使用過程中存在光活性不高、分離與回收困難以及易產(chǎn)生二次污染等問題，因此TiO2改性、薄膜固載化逐漸成為新的研究熱點(diǎn)。 本文對玻璃負(fù)載改性TiO2膜的制備方法進(jìn)行了研究。以鈦酸四丁酯為前軀物，采用溶膠-凝膠法制備納米TiO2光催化材料。對含偶氮染料工業(yè)廢水進(jìn)行光催化降解，尋求光催化

2、降解偶氮染料的工藝及條件。研究利用分光光度計(jì)、XRD、Raman、TG-DSC及HRTEM等測試手段對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行表征分析。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Fe-TiO2光催化材料的最優(yōu)制備條件為驅(qū)體配比(摩爾比)為n=Ti(OC4H9)4∶C2H5OH∶HNO3∶H2O=0.05∶15∶0.35∶2；摻鐵量W(Fe3+/TiO2)=2.5﹪；煅燒溫度為400℃；煅燒時(shí)間為2h；溶膠反應(yīng)溫度為40℃。 在此基礎(chǔ)上，選擇273nm波長的紫

3、外燈和模擬陽光為光源對偶氮染料催化進(jìn)行催化降解實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 紫外光下，TiO2復(fù)合光催化劑對偶氮染料催化降解，偶氮廢水初始吸光度A=0.104，廢水初始pH值為4，最佳條件下Fe-TiO2處理偶氮廢水的脫色率達(dá)到94.7﹪，COD去除率達(dá)到85.2﹪。 自然光下，TiO2光催化材料在酸性條件下對偶氮染料也有較理想的降解脫色效果，降解2h脫色率達(dá)53﹪。 研究表明，通過摻雜鐵離子對二氧化鈦進(jìn)行的改性使反應(yīng)的