自制改性TiO2可见光降解亚甲基蓝的研究.pdfVIP

要 为 了提 高纯 Tio :的光催化 活性 和 可见 光 的利 用 率 ，有 效 处理难 降解 有机 废 水 ， 本 文采 用 F e 掺 杂和 L a 掺 杂 的改性 方法 。利 用 溶胶 一水 热法制 备 掺 杂 F e 、L a 金 属 离 子 的改性 TIO Z，并 同 自制 的纯 Tio :在 降解 能力方面进 行 比较 。 通 过 实 验 确 定 了各 反 应 物 的最 佳 配 比 (体 积 比) 为 乙醇 : 去 离 子 水 : 冰 醋 酸 : 钦 酸 丁 酷 二10 : 2 : 1 : 2 ，最 佳 水 热 温 度 为 18 0 ℃ ，水 热 时 间为 8h ，F e3十的最 佳 掺 杂 量 为 1.0% (摩 尔 百 分 含 量 ) ，L a3+的最 佳 掺 杂 量 为 1.0% (摩 尔 百分 含 量 ) 。对 自制 TIO : 的吸 附性 能 和 光 催 化 性 能进 行 研 究 ，以亚 甲基 蓝 溶 液 模 拟 染 料 废 水 作 为 目标 降 解 液 ，用 普 通 白炽 灯 模 拟 可 见 光源 。 实验 结 果 表 明 : 在 25 oC 、pH 10 ，T IO :投 加 量 为 0.29/L 时 ，经 过 大 约 2 .5h ，T IO Z 对 亚 甲基 蓝 的 吸 附达 到 平 衡 。纯 TIO : 的饱 和 吸 附量 为 14 .8 1m g/L ，掺 铁 TIO : 的 为 16 .13m g/L ，掺 铜 TIO : 的为 18 .18m g几 。 自制 TIO :对 sm g几 和 10m g/L 的亚 甲基 蓝 能 充 分 的吸 收 。Tio : 的最 佳 降解 条 件 为 : 光 照 时 间 4h ，溶 液 pH 10 ，催 化 剂 投 加 量 为 0.29/L ，亚 甲基 蓝 溶 液 的初 始 浓 度 sm g/L 。在 最 佳 降解 条 件 下 纯 TIO :对 亚 甲基 蓝 的去 除率 可 达 到 53 .17% ，掺 铁 TIO :对 亚 甲基 蓝 的去 除率 可 达 到 67.38 % ，掺 铜 TIO Z 对 亚 甲基 蓝 溶 液 的率 可 达 到 77.76% 。 实验数据 证 明 : 掺杂铁和斓离子可 以提 高 Tio : 的光催化 活性 ，并且掺铜 TIO Z 的光 催 化 活 性 要 高 于 掺 铁 TIO : 的光 催 化 活 性 。 关 键 词 : 光 催 化 ; 溶 胶 一水 热 法 ; 可 见 光 ; 亚 甲基 蓝 ; 悯 掺 杂 争 A b s t r a c t In th is P a P er ，w e aP P ly F e 一d o P e d a n d L a 一d o P e d m o d ifie a tio n m eth o d s to im P ro v e th e P h o to e a ta ly tie a e tiv ity o f P u re T IO Z ，th e u tiliz atio n o f v isib le lig h t a n d tre a tm e n t e ffe et o f th e o rg an ic w a stew a ter . M o d ifie d T IO Z d o P ed F e an d L a a re P reP a re d b y 50 1一h y d ro th erm a l m eth o d an d e o m P a re d w ith se lf-m a d e P u re T IO Z in th e d e g ra d a tio n c a P a e ity . B ased on th e exP erim ent，th e b est