硅藻土与微晶白云母负载纳米tiolt2gt光催化降解亚甲基蓝

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1、摘要硅藻土与微晶白云母负载纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝作者简介：王彦梅，女，1981年11月生，师从成都理工大学邱克辉教授，2009年6月毕业于成都理工大学材料学专业，获得工学硕士学位。摘要本论文以天然硅藻土、微晶白云母、沸石等细分散状矿物为载体，钛酸丁酯为钛源，采用溶胶-凝胶法合成制备了负载型纳米TiO2光催化剂。以亚甲基蓝为目标降解物，研究了TiO2/矿物复合光催化剂的光催化性能。本研究对纺织印染等行业产生的有机污染物的处理具有环境保护意义。采用XRD、SEM、激光粒度分布仪等现代测试分析仪器、方法和手

2、段，对样品的合成制备条件和工艺参数进行了优化，分析了样品的组成、结构与光催化性能之间的关系。XRD谱图和SEM照片表明，纳米TiO2在矿物载体表面负载良好，焙烧温度对合成制备样品的物相组成具有决定作用。450℃和600℃分别焙烧2h的样品中，450℃焙烧得到的样品为锐钛型纳米TiO2；600℃的样品则除锐钛型纳米TiO2外，金红石型的衍射峰发育，说明有部分锐钛型纳米TiO2转变为金红石型的纳米TiO2。通过实验讨论了有或无紫外光照射条件下纳米TiO2、硅藻土、微晶白云母、TiO2/矿物复合光催化剂在亚甲基蓝溶

3、液中的行为。结果表明：无紫外照射下纳米TiO2对亚甲基蓝溶液有一定的分解作用，而矿物仅起吸附作用，TiO2/矿物复合光催化剂比纳米TiO2或矿物对亚甲基蓝溶液的作用均强，是由纳米TiO2对亚甲基蓝的分解以及矿物对亚甲基蓝的吸附共同作用，而以后者为主的结果；紫外光照射能提高纳米TiO2的光催化活性，显著提高TiO2/矿物复合光催化剂的光催化活性，TiO2/矿物复合光催化剂对亚甲基蓝溶液的降解率明显高于单一纳米TiO2的降解率或单一矿物的吸附作用。比较了硅藻土、微晶白云母及沸石在亚甲基蓝溶液中的吸附性能，其中以硅

4、藻土的吸附能力最强，结合激光粒度分布图可知吸附率随着矿物粒度的减小而增大。探讨了矿物吸附作用、光照条件、矿物粒度、矿物载体中TiO2负载量、TiO2/硅藻土光催化剂的焙烧温度、光催化剂的用量和亚甲基蓝初始浓度等因素与TiO2/矿物光催化活性之间的关I成都理工大学硕士学位论文系。结果表明：矿物的吸附性越大，TiO2/矿物复合光催化剂对亚甲基蓝溶液的降解能力越强，光催化活性随着矿物粒度的减小而增大。在紫外光照射下，TiO2负载量分别为20wt%、25wt%、33wt%、50wt%、67wt%时，以50wt%、经4

5、50℃焙烧后具有最高的光催化活性。当TiO2/矿物光催化剂浓度为2.5g/L，对100mL浓度为5mg/L的亚甲基蓝溶液光催化降解4h其降解率可达99%以上。关键词：纳米TiO2硅藻土微晶白云母合成与制备光催化降解亚甲基蓝IIAbstractPhotocatalyticDegradationofMethyleneBlueSolutionbyTitaniasupportedondiatomiteandmicro-crystalmuscoviteIntroductionoftheauthor:Wangyanmei

6、,female,wasborninNovember,1981whosetutorwasProfessorQIUKe-hui.ShegraduatedfromChengduUniversityofTechnologyinMaterialSciencemajorandwasgrantedtheMasterDegreeinJune,2009.AbstractInthispaper,TiO2-loadedonthenaturalfinedispersedmineralscompositephotocatalystwa

7、spreparedbySol-Gelprocessusingdiatomite,micro-crystalmuscoviteandzeoliteasthesupporterandtetranbutyltitanateasthetitanicsource.ThephotocatalyticpropertiesofTiO2/mineralsampleintheMethyleneBluesolutionasdyeingwastewaterinoneofthetypicalorganicpollutantswerei

8、nvestigated.Thisresearchhasthesignificantenvironmentsignificancetodealwiththetextileprintingpollutantprimarily.ThesamplesynthesispreparationconditionandthetechnologicalparameterareoptimizedthroughXRD,S