微波助离子液体中Y掺杂TiO2光催化剂制备及微波强化光催化活性.pdf

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1、2016年3月化学研究234第27卷第2期CHEMICALRESEARCHhttp：／／hxya．cbpt．cnki．net微波助离子液体中Y掺杂TiO2光催化剂制备及微波强化光催化活性李曼弯，张美，毕先均(云南师范大学化学化工学院，云南昆明650500)摘要：在微波助离子液体介质中制备稀土元素Y掺杂改性TiO。光催化剂，以提高催化剂的光催化降解活性，用XRD、SEM和BET等测试手段对催化剂结构进行表征；以甲基橙溶液和苯酚溶液为模拟污染物，分别在紫外光照(uV)和微波辐射紫外光照(MW—UV)条件下考察TiO一Y催化剂的光催化活性；以对苯二甲酸作为荧光探针利用荧光技术检测TiO

2、一Y催化剂表面所产生的羟基自由基，并对光催化降解反应进行动力学分析，探索了光催化降解反应机理．实验结果表明，通过优化反应条件后制得的TiOz—Y催化剂具有较高光催化活性和热稳定性，在Uv和UV—Mw条件下降解甲基橙和苯酚溶液1．5h后，甲基橙降解率分别为98．3和99．5，苯酚降解率分别为97．5％和98．2．荧光光谱分析表明，TiO一Y在Mw_uV条件下产生的羟基自由基比uV条件下要多，因而微波辐照具有强化TiO一Y降解模拟污染物的作用；反应动力学数据分析表明，TiOz—Y光催化降解甲基橙溶液反应呈现一级反应动力学规律，其表观速率常数K最大值为0．0519min．关键词：离子液

3、体；钇掺杂；TiOz光催化剂；微波强化；光催化活性中图分类号：O649文献标志码：A文章编号：1008—1011I2016)02—0234—07PreparationofY--dopedTiO2photo—-catalystswithmicrowaveirradiationinionicliquidandmicrowaveenhancedphotocatalyticactivityLIManwan，ZHANGMei，BIXianjun(InstituteofChemistryandChemicalEngineering，YunnanNormalUniversity，Kunming

4、650500，Yunnan，China)Abstract：Y—dopedTiO2photo—catalystsweresynthesizedbyamicrowaveaidedsol—gelmethodusingionicliquidasareactionmedium．Thepurposeoftheexperimentwasimprovementforthephoto—catalyticactivityandacceleratethedegradationofpollutants．Thestructureandmot～phologyofY—dopedTiO2werecharacte

5、rizedusingXRD，BETandSEM．Thephoto—catalyticactivitywasrespectivelyinvestigatedbyultravioletirradiation(UV)andmicrowaveirradiationwithultravioletirradiation(MW—UV)usingthephoto—catalyticdegradationofmethylorangeandphenolsolutionassimulatedpollutants．Withterephthalicacidasthefluorescenceprobing，

6、theinfluenceofhydroxylradicalonthesurfaceofTiO2-Yonthephoto—catalyticactivitywasinvestigatedbythefluorescencetechnology．Tounderstandthereactionmechanism，thephoto—catalyticdegradationkineticswasdetermined．TheresultsshowedthattheTiO2一Ycatalystspreparedattheoptimumconditionhadhigherphotocatalyti

7、cactivityandheatstability，thedegradationrateofmethylorangeandphenolsolutionreaching98．3and99．5％，97．5％and98．2，respectively，underUVandMW—UVfor1．5h．ThefluorescencespectraalsoindicatedthattheUVcombiningwithMWtechnologycouldeffectivelyimprovetheca