膨润土负载氮掺杂TiO2光催化剂制备及性能研究.pdf

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1、第34卷第5期非金属矿V_01．34No．52011年9月Non．MetallicMinesSeptember，2011膨润土负载氮掺杂TiO2光催化剂制备及性能研究杨莹琴陈慧娟翟莹莹(信阳师范学院化学化工学院，河南信阳464000)摘要以钛酸四丁酯和氨水为原料，膨润土为载体，采用溶胶-凝胶法制备了膨润土负载掺氮TiO：光催化剂。并利用IR对光催化剂组织结构进行表征。在可见光下考察了焙烧温度、光催化时间、光催化剂用量、酸度等因素对光催化剂降解亚甲基蓝废水性能的影响。实验结果表明：45O℃下焙烧所得的催化剂，用量为1．2g门L，在碱性条

2、件下常温光照20mill后对浓度为10mg／I的亚甲基蓝废水溶液的降解率可达99．7％。关键词掺氮Tj负载膨N．-'E光降解中图分类号：XI31．2文献标识码：A文章编号：1000-8098(2011)05-0066-03ProductionofBentoniteLoadedNitrogen-DopedTio2PhotoeatalystsandItsPhOtodegradationYangYingqinChenHuijuanZhaiYingying(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，Xi

3、nyangNormalUniversity,Xinyang，Henan464000)AbstractBentoniteloadednitrogen—-dopedTiO2photocatalystswerepreparedbysol—gelmethod，usingtetrabutyltitanateandammoniawaterasrawmaterials，bentoniteascarrier．ThestructureconfigurationofthephotocatalystswerecharacterizedbyIR．Inthes

4、unlight，theroastingtemperature，photocatalysistime，thelightamountofcatalyst,acidityandotherfactorsweretestedtophotocatalystdegradationofmethylenebluewaterperformance．Theresultsshowthat：calcinedat450℃，thedosageof1．2g／L，concentrationwas10mg／L，thepHvalueof9watersolutionofme

5、thylenebluedegradationrateof20minupto99．7％invisiblelight．Keywordsnitrogen—dopedTiO2loadbentonitephotodegradation光催化降解有机污染物在环保领域备受关注[1-2]o3．58。钛酸丁酯，天津市兴复精细化工研究所；无水TiO因具有氧化能力强，稳定性好，无二次污染等优乙醇，天津市博迪化工有限公司；氨水，信阳市化学试点而被广泛应用，但是由于TiO，的禁带较宽，其激剂厂；亚甲基蓝，天津市光复精细化工研究所；氢氧发光源在紫外光区域，而太阳

6、光中紫外光成分不到化钠，天津市凯通化学试剂有限公司；硝酸，南召县化5％，可见光成分占到42％，因此开发具备可见光响工厂，均为分析纯。应型TiO：负载型光催化剂是研究热点。Asahi等p】1．2实验仪器UV-754型分光光度计，上海精密科报道N替代少量的晶格氧可以使TiO的带隙变窄，学仪器有限公司；CL一200型集热式恒温加热磁力搅在不降低紫外光活性的同时，也使TiO：具有可见光拌器，巩义市予华有限责任公司；箱式电阻炉，上海晨活性[4-6]；但氮掺杂的TiO：颗粒不易分离与重复利用，鑫电炉有限公司；FA2004A电子天平，上海精天电子所

7、以将掺氮TiO：负载于不同惰性载体上制成可循环仪器有限公司；SHZ—D(Ⅲ)循环水式真空泵，巩义市利用的负载型光催化剂，膨润土具有较大的层间距，予华仪器有限责任公司；101型电热鼓风干燥箱，北可为负载提供场所。京中兴伟业仪器有限公司；PE一680型红外光谱分析本实验以膨润土为载体，以钛酸四丁酯为钛源、仪，美国Perkin-Elmr公司；80。3大容量离心机，江苏浓氨水为氮源合成膨润土掺氮Ti02光催化剂，并考金坛市中大仪器厂。察了该光催化剂在不同实验条件下对亚甲基蓝溶液1．3实验步骤降解性能。1．3．1光催化剂的制备：量取50mL浓氨

8、水倒入盛有1实验部分100mL无水乙醇的圆底烧瓶中加热回流1h，得到溶1．1实验原料与试剂膨润土，其化学成分(％)液A；再量取50mL钛酸四丁酯倒入盛有100mL无为：SiO2，70．35；A1203，l3．22；Fe2