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1、藻土基多孔陶瓷附和材料的制备和表证TiO2/硅藻土基多孔陶瓷复合材料的制备及光催化性能研究高如琴,郑水林,张娟,许辉(中国矿业大学化学与环境工程学院,北京100083)摘要:采用固相烧结法和低温煅烧工艺,制备了硅藻土基多孔陶瓷支承体。以四氯化钛为前驱体,采用水解沉淀法在其上负载了纳米TiO2复合膜,结合X射线衍射仪、扫描电子显微镜等手段对其复合结构进行了表征;并以孔雀石绿为降解对象,考察了TiO2复合膜的光催化性能。结果表明:纳米TiO2/硅藻土基多孔陶瓷复合膜成膜情况良好,在550℃煅烧后为锐钛矿型;支承体孔径细小,TiO
2、2平均粒径为10nm左右;对浓度为5mg/L的孔雀石绿溶液,紫外光照射6h,复合材料对孔雀石绿的降解率达到86.2%。关键词:硅藻土基多孔陶瓷;纳米TiO2复合膜;水解沉淀法;光催化性能中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:0454–5648PreparationandPhotocatalyticActivityofTiO2/Diatomite-basedPorousCeramicsCompositesGAORuqin,ZHENGShuilin,ZHANGJuanXUHui(SchoolofChemicalandEn
3、vironmentalEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083)abstract:Adoptingsolid-phasesinteringprocessandlow-temperatureincinerationcraft,supportingbodyofdiatomite-basedporousceramicswasprepared.Nano-TiO2compoundmembranewasloadedwiththehydrolisisp
4、recipitationmethodandtitaniumtetrarchlorideastheforerunnerbody,andcompositeconstructionwascharacterizedbyX-raydiffraction,scanningelectronmicroscopeandsoon.ThephotocatalyticpropertiesoftheTiO2filmswereinvestigatedforthedegradationofmalachitegreen.Theresultsindicate
5、thatTiO2/diatomite-basedporousceramicscomplexfilmisingoodorderandanataseaftercalcinationat550℃;TheporesizeofthesupportistinyandaverageparticlesizeofTiO2isabout10nm;ThedegradationratiooftheTiO2compositefilmsreach86.2%afterirradiation6hunderultravioletfor5mg/Lmalachi
6、tegreen.Keyword:diatomitebasedporousceramics;nano-TiO2complexfilm;watersolutionprecipitationmethod;photocatalyticactivity1环境保护和生态建设是人类21世纪面临的重大挑战之一,它直接关系到人类的生存和经济社会的可持续发展。近年来,利用半导体材料光催化氧化环境中污染物的研究引起了世界范围内的广泛关注,在这些[1,2]半导体中,Ti02以其价廉无毒、催化活性高、氧化能力强、稳定性好而成为人们关注的焦点。TiO2
7、在紫外光或可见光催化作用下表现出的强氧化性和还原性,可有效地降解气相和液相中的有机污染物、还原重金属离子、杀灭细菌并抑制微生物的再生,在环境污染治理、杀菌抗菌、生物医学等领域有着重要的应用价值[3,4]。通常,TiO2光催化剂以粉体和薄膜2种形式存在,由于悬浮体系粉末的回收问题难以解决,将TiO2固定化或制成薄膜,既可解决粉体催化剂分离回收难的问题,又克服了悬浮相光催化剂稳定性差和容易中毒等缺[5]点,可极大地拓展TiO2的应用范围,是目前TiO2光催化技术研究领域中的一个重要方向。近年来人们在这方面做了很多工作,其中利用无
8、机吸附剂(活性炭、二氧化硅、硅藻土等)作为载体来负载TiO2进行废水和废[6-8]气的处理取得了很大的成功,不仅大大提高了催化剂的回收利用率,还增强了TiO2的光催化性能。到目前为止,有关在硅藻土基多孔陶瓷上负载TiO2薄膜用于有机污染物的处理,国内外尚未见报道。[9]硅藻土是海洋或湖泊中