TiO2Fe203光催化降解茜素红溶液.pdf

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1、第45卷第3期应用化工Vo1．45No．320t6年3月AppliedChemicalIndustryMar．2016TiO2／Fe203光催化降解茜素红溶液付文，李美书，王丽(广东石油化工学院化学工程学院，广东茂名525000)摘要：以Ti(CH。0)为前驱体，CH，COOH为水解抑制剂，通过溶胶·凝胶法制备了TiO／Fe：O，复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明，Fe：O，的引入有助于光生电子一空穴对的分离，从而提升TiO的光催化活性。Ti

2、O／Fe：O的光催化降解动力学符合L．H动力学模型的一级反应方程模型，整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附，动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。关键词：TiO2／FeO；溶胶一凝胶法；茵素红；降解机理；动力学中图分类号：TQ127；X703．1文献标识码：A文章编号：1671—3206(2016)03—0466—04PhotocatalyticdegradationofAlizarinRedbyTi05／Fe2OaFUWen，LIMei—shu，WANGLi(CoUe

3、geofChemicalEngineering，GuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology，Maoming525000，China)Abstract：TiO2／Fe2O3waspreparedbysol—gelmethodusingTi(C4H9O)4asprecursorsandCH3COOHasdepressor．Thephoto—degradationactivity，photo—degradationmechanismandphotocatal

4、yticdegradationkineticswerestudied．Theresultsshowedthatphoto—generatedelectron—holepairscouldbeseparatedef-fectivelybydopingFe2O3，hencethephotocatalytieactivityofTiO2wasimproved．Thepotocatalyticdegra—dationkineticsofthecompositecatalystcompliedwithfir

5、storderkineticsequationofL-Hmodel，thepol—lutantsinthephotocatalystsurfaceadsorptionwasthebottleneckofthereaction，thereactionorderofki—neticsdecreasedwithincreaseofconcentrationsofthepollutants．Keywords：TiO2／Fe203；sol—gel；AlizarinRed；degradationmechani

6、sm；kinetics1972年，Fujishima等发现TiO2在紫外光的作Fe+HO一+hbFe2+·OH(1)用下会产生羟基自由基(·OH)，从而使众多难以本文通过溶胶一凝胶法制备FeO，负载的TiO降解的有机污染物在常温、常压下发生氧化与矿化复合光催化剂，以印染工业中常用的、较难处理的含而逐渐降解，因此T．iO光催化被认为是值得推广的多环芳烃类的茜素红模拟废水溶液为降解对象，对绿色高级氧化技术之一。但TiO也因禁带较宽，从TiO／FeO。光催化剂的降解活性、降解动力学和降而导致其光催化量子

7、效率较低引，制约了其大规解机理进行了研究。模的应用。为了解决此问题，有研究者提出可用l实验部分FeO3对其进行负载J。FeO3中的Fe¨能捕获1．1试剂与仪器TiO：光催化产生光生电子，从而降低光生电一空穴对钛酸四丁酯(TBOT)、Fe：O，、冰醋酸(HAc)、无水的复合机率(反应机理见式(1))，从而进一步提乙醇(EtOH)、盐酸(HC1)、对苯二甲酸等均为分析升TiO：的光催化效率。此外，TiO：粉体粒径很小，难以从降解体系中回收利用。目前普遍的方法是将其纯；二次蒸馏水，实验室自制；TiO：(

8、P25型)，工业级。用硅胶或玻璃等透明载体担载，但这种做法或多或SXJQ．1型马福炉；F-4500型荧光光谱仪；UV一少会影响TiO：的光催化活性。Fe：O，是具有一定磁3100型分光光度仪。性的物质，适量的FeO。负载后复合光催化剂具有1．2TiO2／Fe2O3复合光催化粒子的制备磁性，将有利于光催化粒子的有效回收与重复利用。将TBOT、Fe2O、1／2总用量的EtOH与HAc加收稿日期：2015．11．19修改稿日期：2015—12—11基金项目：广东省自然科学基金项目(201