纳米掺氮TiO2可见光降解环境内分泌干扰物BPA研究

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1、第32卷第3期弘毙尉数V01．32No．32009年3月EnvironmentalScience＆TechnologyMat．2009纳米掺氮TiO2可见光降解环境内分泌干扰物BPA研究胡普查，肖举强，展宗城，王友玲，魏朝燕(兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州730070)摘要：用水湿法得到掺氮TiO前体，热处理后得到掺氮TiO粉体，用XRD和uv—Vis吸收光谱等手段对制备的掺氮TiO进行了表征，并研究了N-TiO可见光光催化降解环境内分泌干扰物双酚A。结果表明掺氮TiO在400℃下煅烧lh，所得粉体是

2、锐钛矿相结构，粒径约12nm，与纯TiO相比，吸收边明显红移。催化剂掺氮TiO。具有可见光催化活性，且明显高于纯Tio2。在双酚A初始浓度为40mg／L，催化剂掺氮Tio2的煅烧温度为400't7，投加量为0．6g／L，pH=5的条件下的降解效果最好达48．91％。关键词：氮掺杂；Tjo2；可见光；双酚A(BPA)；高效液相色谱中图分类号：X132文献标志码：A文章编号：1003—6504(2009)03—0046—04VisibleLightDegradationofBisphenolAinWaterUsin

3、gN-dopedTiO2Nano-powderHUPu—cha，XIAOJu—qiang，ZHANZong—cheng，WANGYou-ling，WEIZhao-yan(SchoolofEnvironmentandMunicipalEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：N-dopedTiO2wasobtainedbycalcinatingtheprecursorwhichwaspreparedbywetmethodi

4、ndiferentconditions．ThepreparedpowderswerecharacterizedbyXRDandUV—VisabsorbancespectraandthephotocatalyticdegradationofbisphenolA(BPA)werealsoinvestigatedusingN-TiO2．Resultsshowedthatthesamplecalcinatedat400~Cforlhwasanataseandaverageparticlesizewasabout12nm

5、，withitsopticalabsorptionedgeshiftingtowardtheinfraredwithundopedTiO2．N-dopedTiO2hashighervisiblelightactivityundervisiblelightthanTiO2．ThebestconditionforphotodegradationofBPAwas40mg／LBPA，0．6g／LN—dopedTiO2，pH5andrateofphotodegradationofBPAreached48．91％．Keyw

6、ords：N-doped；TiO2；visiblelight；bisphenolA；Spectrametry二氧化钛作为一种宽禁带半导体，由于性质稳定用，人类的生殖障碍，出生缺陷，发育异常，代谢紊乱无毒，以及高效的光催化活性尤为引人瞩目，但是和某些癌症都与内分泌干扰物质有极大的关系[7-81。随TiO(锐钛矿)的禁带宽度为3．2eV，在紫外光的激发下着双酚A的使用量不断增加，其对生态环境的污染已才能显示催化活性。通过对TiO进行掺杂改性】，可以成为不可忽视的问题。改变其表面特性，使其吸收带边向可见光区扩展，并具

7、1实验有可见光催化活性。目前对TiO。的掺杂方法集中在阴1．1催化剂的制备离子掺杂，其中N元素掺杂被认为具有较好的可见光取100mL无水乙醇与20mL钛酸丁酯(Ti(OBu))催化活性囡。报道的N元素掺杂的方法主要有TiO表面组成混合溶液，将0．5mL发烟硝酸滴加到混合液中，氮化处理[31，机械化学混合(高能球磨)处理，引入铵搅拌下慢慢滴加40mL28％的氨水(作为氮源的来盐处理[51，TiN退火处理I61等。本实验通过钛酸丁酯与氨源)，滴加完毕后连续搅拌lh，将反应液在80℃下烘水反应得到TiO前体，煅烧后得

8、到掺氮TiO粉体。干，对所得的白色前驱物研磨，最后在不同的温度下双酚A(bisphenolA，BPA)是2，2一二(4一羟基苯煅烧，得到催化剂掺氮TiO。为了比较，采用sol-gel基)丙烷的俗称，化学式为cO。，为白色针晶或片法制备出纯TiO2[91。状粉末，是多种树脂的重要原料，在工农业生产和现1．2催化剂的表征代化科学技术的各个领域中有着广泛的应用。但大量采用日本岛津Shimad