负载型TiO2／硅藻土复合光催化剂的研究

《负载型TiO2／硅藻土复合光催化剂的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第31卷第1期稀有金属2007年2月Vo1．31№．1CHINESEJOURNALOFRAREMETALSFeb．2007负载型TiO2／硅藻土复合光催化剂的研究徐志兵，孔学军，余锦龙，华中胜(安庆师范学院化学与环境科学学院，安徽安庆246003)摘要：以四氯化钛为原料采用溶胶一凝胶法制备了负载型TiO2，硅藻土复合光催化剂，并通过XRD，IR，SEM等手段对样品进行了表征。实验中分别以300W高压汞灯和太阳光为光源，研究了硅藻土载体上TiO：负载量不同对甲基橙溶

2、液光催化氧化效果的影响。实验结果表明：复合光催化剂的催化性能随着TiO2负载量增大先提高，而后有所下降，其中以1g硅藻土与1．8ml四氯化钛制备的Ti02，硅藻土复合催化剂光催化活性最高。关键词：硅藻土；TiO：；光催化剂；甲基橙中图分类号：0643．3文献标识码：A文章编号：0258—7076(2007}01—0092—05纳米TiO光催化剂具有光催化效率高、无毒性(化学纯，上海美兴化工有限公司)、硅藻土(化学和化学稳定性好等特点，自20世纪70年代以来，纯，上海化学试剂公司)。已被广泛用于各种废水、废气光催

3、化处理的研SGY．1型多功能光化学反应仪(南京斯东柯电究n-31。目前，纳米TiO光催化剂在实际应用中有气设备有限公司，300W高压汞灯)，723型可见悬浮和固定两种工艺，由于纳米TiO光催化剂的粒分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)、x衍射径小，在反应体系中容易流失，使得处理成本增加，仪(日本岛津．6000，铜靶)、扫描电镜(日本Hitachi近年来人们对TiO固定化进行了一定的研究工作，公司X650、S-3000)。先后采用载玻片[、无纺布[、金属等材料作为1．2催化剂的制备采用溶胶．凝胶法，以四氯化钛为

4、原料，分别TiO复合光催化剂的载体。有研究表明，基体材料对复合催化剂的光催化性能有较大的影响【7]。硅藻制备粉末TiO和负载型TiO／硅藻土复合光催化土是古代硅藻残骸为主的一种生物沉积物，主要化剂。，学成分为SiO，A1O，等物质。硅藻土骨骼大多有微1．2．1负载型TiO／硅藻土复合光催化剂的制备孔，具有质轻、比表面积大，吸附能力强、耐酸、化取一定量的硅藻土，用蒸馏水多次洗涤后，去学稳定性好等优点，因此常作为污水处理的吸附除杂质，然后抽滤，烘干后待用。室温下分别将剂ll。本文拟利用价格较为低廉的硅藻土和四氯0．

5、6，1．2，1．8，2．4ml的四氯化钛溶液缓慢滴加化钛为原料，充分利用硅藻土的吸附能力和TiO良到强烈搅拌的无水乙醇中，使得TiC1与无水乙醇好的光催化性能，制备成负载型TiO／硅藻土复合光的体积比为1：10，经30min磁力搅拌得到均匀透催化剂，以降低TiO作为光催化剂的使用成本，提明的淡黄色溶液，然后加人1g硅藻土，继续搅拌高TiO光催化剂的催化效果和应用范围。1h，将该溶液在密闭环境中静置胶化3—5d，经80℃烘干后，放人马弗炉中，在500oC焙烧2h，l实验即可制得负载型TiO／硅藻土复合物1，2，3

6、和1．1主要实验试剂及仪器4样品。甲基橙(化学试剂，上海试剂三厂)、四氯化钛1．2．2粉末TiO的制备采用以上同样的制备收稿日：2006—04—18；修订日期：2006—06—19基金项目：安徽省教育厅自然科学基金课题(2oo6kjO24c)；安庆市重点科技攻关课题(2oo6—11-06)；安庆师范学院科研启动基金(K20300000075)作者简介：徐志兵(1965一)，男，安徽桐城人，硕士，副教授；研究方向：功能材料及光催化*通讯联系人(E-mail：zhingbing7585@sohu．con)维普资讯h

7、ttp://www.cqvip.com1期徐志兵等负载型TiO：，硅藻土复合光催化剂的研究方法，但在制备过程中不加入硅藻土，即可制备出的特征峰消失。通过Scherrer公式可计算出1样粉末TiO2。品、3样品、4样品所负载的TiO纳米晶粒粒径1．3光催化实验分别为19．1，14．8，18．6am。这说明TiO2负载量为了分析催化剂在不同光源下的催化性能，过大或过小时不利于在硅藻土表面形成均匀的本实验分别以300W高压汞灯和太阳光为光源，TiO纳米粒子。此外TiO负载量过大时，TiO纳开展光催化氧化实验，甲基橙溶

8、液的吸光度在723米粒子有可能将硅藻土包裹在其中，导致硅藻土分光光度计上于465nm波长处测定。由于在本实表面的TiO纳米粒子团聚，可能会影响TiO／硅藻验中甲基橙溶液的浓度为10mg·L～，甲基橙溶液土复合物的光催化性能。的光催化降解符合一级反应动力学规律，速率方2．1．2红外图谱分析硅藻土以及TiO。／硅藻程可表示为：ln(Co／C)=，通过以ln(Co／C)为纵土复合物(3样品)