絮凝法制备tio2mcm-41复合光催化剂及其性能的研究

《絮凝法制备tio2mcm-41复合光催化剂及其性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、絮凝法制备TiO2/MCM-41复合光催化剂及其性能的研究余佩佩张英方青刘丽（武汉科技大学资源与环境工程学院，武汉430081)摘要：以MCM-41分子筛为介孔材料，采用絮凝法制备复合光催化剂，通过XRD对复合光催化剂的晶型结构和形貌进行了表征，以偶氮染料活性艳红K-2BP为降解对象，考察絮凝pH、煅烧时间、煅烧温度、光照时间、催化剂投加量对复合光催化剂活性的影响。实验结果表明：在絮凝pH值为4时所得絮凝污泥，经700℃煅烧2h后的复合光催化剂具有最佳的光催化活性，当催化剂投加量为0.2g/L时，在紫外光下照射浓度为25mg/L的活性艳红30min可获得90%的降解效果。关键词：TiO2/

2、MCM-41；复合光催化剂；絮凝；活性艳红；.中图分类号：X703PropertiesofTiO2/MCM-41compositephotocatalystderivedbyflocculationmethodYuPeipeiZhangYingFangQingLiuLi（CollegeofResourcesandEnvironmentalEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430081）Abstract：Thecompositephotocatalystwaspreparedbyflocculationmethodu

3、singMCM-41mesoporousmaterials,thecrystalphaseandmorphologyofcompositephotocatalystwereinvestigatedbyXRD.ThephotocatalyticactivitiesofcompositephotocatalystwiththeflocculationpH,thecalciningtime,thecalciningtemperature,theilluminationtimeandthecatalystamountswereevaluatedbyK-2BP.Theexperimentalresu

4、ltsshowedthatwhenTheflocculationpHis4,Thecompositephotocatalysthasthebestphotocatalyticactivityaftercalciningfor2hat700℃,whenthecatalystamountswas0.2g/L,thedegradationrateofK-2BPcouldreach90%astheconcentrationofK-2BPis25mg/Landexposedfor30minunderUVlightillumination.Keywords：TiO2/MCM-41;compositep

5、hotocatalyst;flocculation;K-2BP;随着纳米技术的发展，TiO2光催化剂因其高活性、低成本和稳定性好而备受亲睐[1-3]。以TiO2半导体为基础的光催剂具有光催化活性高，化学性质稳定，无毒无腐蚀，成本低等优点，目前，工业上常用的负载TiO2的方法有混合加热法，沉淀法，溶胶-凝胶法等，近年来被广泛深入的研究。本课题即以活性艳红废水为降解对象。以MCM-41为介孔材料负载具有光催化氧化作用的TiO2，制备TiO2复合光催化剂。由于MCM-41孔径均匀，具有较高的比表面积和较大吸附容量，可以作为一种理想载体[2]。而采用絮凝法制备具有诸多优点，由文献[4]可知，絮凝剂

6、对胶体颗粒污染物有较好的架桥网捕与络合作用，且生成的复合光催化剂具有稳定性好，催化效率高。实验结果表明本文制备方法具有很高的催化活性，处理相同的废水所消耗的催化剂的量和处理时间都大大降低，且与商用TiO2(P-25)比具有更高的催化效率，与传统的制备工艺比较具有工艺简单，投资少，光吸收性能好，易于推广等的优点。1实验部分1.1仪器和试剂DBJ-623六联电子变速搅拌机，上海101型电热鼓风干燥箱；上海SX-2-4-10型马弗炉，UV-2550型紫外分光光度计，SartoriuspH计PB-10。水玻璃（SiO2质量分数为26%），硫酸钛，活性艳红，MCM-41型分子筛（市售）。1.2催化剂

7、的制备取一定量MCM-41型分子筛放入马弗炉中，从常温开始升温煅烧至550℃，维持550℃恒温煅烧3h后于室温下自然冷却。以自来水作为分散载体，取煅烧后的MCM-41分子筛以0.7g/L分散于自来水中，充分搅拌使其分散均匀。向分散有MCM-41分子筛的溶液中投加一定量摩尔比为5:1的聚硅硫酸钛絮凝剂（一定量的Ti(SO4)4溶液和聚硅酸以物质的量n(Ti)/n(Si)=5:1进行混合自制而成），调节溶液pH值，以180r