tio,2柱撑蒙脱土的制备及光催化性能的研究

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1、一_一¨％j两⑧天率大謦硕士学位论文一^■阴嘎■a爿j躅■■■¨0一学科专业：化学工艺作者姓名：张海燕指导教师：那平副研究员马新宾教授天津大学研究生院2006年1月摘要柱撑牯土是一种具有二维孔结构可调控性的层状化合物，其特有的结构使它具有大比表面积、可调的层柱间距和高表面活性等性能，在催化剂和催化剂载体、选择吸附剂、分子筛和膜等领域显示了广阔的应用潜力，是近年来颇受国内外学者关注的改性矿物材料之一．采用溶胶一凝胶法制备了Ti02柱撑蒙脱土(TiOz-piltaredinterlayerclays，TiO：-PILC)。以钛酸四丁酯为前驱物，冰醋酸为鳌合剂。重点考察

2、了【CH3COOH]／[Ti】比、柱化剂制备温度和陈化时间、催化剂煅烧温度等对Ti02柱撑蒙脱上结构的影响。采用XRD、TEM、FTIR、DTA．TG、Raman等现代测试技术，分析和研究了所制备纳米Ti02柱撑粘土的微观结构。考察了Ti02一PILC及cr、Fe掺杂的Ti02．PILC光催化氧化处理含酚废水的行为及苯酚初始浓度、溶液pH值、反应时间，不同光强度、不同制备条件的Ti02-PILC等因素对光催化降解苯酚的影响。实验表明，随着溶液初始浓度的增加，光催化速率降低；pH值对光催化的影响比较明显，Fe掺杂前后的Ti02．PILC光催化效果随洲的变化表现出良好

3、的一致性；光强度对光催化效果的影响比较明显，光强度增大有利于光催化降解的进行；经过130℃压力溶弹(压力3．5Mpa)处理的Ti02柱撑蒙脱土的晶型完整，光催化效果明显。关键词：Ti02柱撑蒙脱土，柱化剂，光催化，苯酚，掺杂ABSTRACTTheclayswithlayerstructurepillaredwithTiorothermetalliccationshavebeenprovedtobeoneoftbemostinterestingmaterials甜homeandabroad．Pillaredinterlayerclay(PmC)possessesse

4、veralinterestingproperties，suchaslargesurfacearea,highthemalstability，strongsurfaceaciditycto．111eya地widelyusedinthefieldssuchascatalysis，catalyticsupports，selectivesorbent,molecularscreenandfilmfortheirgoodproperties．Ti02一PILChasbeenpreparedbysol-gelmethod．Hydrochloricacidcontributed

5、tOcatalysisandtostabilizethesolduringhydrolyticpolyenndensationoftitaniumbutyrate．FactorsinfluencingTi02-PILCphotocatalysticpropertiesWerediscussed，includingtheratioofCHsCOOHandTi，thetemperatureandagingtimeofpillaringagents，pHvalueofreactionsolution，metemperatureofcalcined，etc．Themorp

6、hology，grainsize,crystallinephases，composition，microstructurcandpropertiesofTi02一PILCwefecharactcrizedbyTEM，XRD，FTIR，TG-DTA，Raman，etc．TheexperimentofphotodegradephenolbyusingTi02一P1LC，Cr。Fe—dopedTi02-PILCascatalystswascarriedout．Theeffectofinitialconcentrationofphenol，pHvalueofinitial

7、solutionandreactiontimeetc．onthereactivityWasstudiedindetail．TheresuItsindicatedthattheinitialreactionrateincreasedwiththeincreaseofinitialconcentrationofphenolandpHvalueofthesolutionhadobviouseffects011thephotodegradationreaction．TheeffectofpHonphotodegradationefficiencybyusingTj02-P

8、ILCwa