Pd_N共掺杂TiO_2的制备及其光催化降解苯酚的研究.pdf

环境污染与防治第卷第期年月
/共掺杂的制备及其
光催化降解苯酚的研究
王岩陈永孙瑞敏刘洋赵辉
开封大学功能材料研究中心,河南开封
摘要将纳米管钛酸浸入含尿素和金属硝酸盐的乙醇溶液中,乙醇超声挥发后所得样品先在空气气氛、℃下煅烧,
再在气氛、℃下热还原制备得到/共掺杂光催化剂/—。利用光电子能谱仪研究了催化剂表面、
元素的化学态。结果表明,元素以~—形式存在,元素以单质金属状态存在。考察了/—的紫外光光催化降
解苯酚的活性,与单纯光催化剂和掺杂光催化剂相比,/—活性明显提高。研究了催化剂用量、苯酚初始浓度
和、流量以及外加双氧水等条件对紫外光光催化降解苯酚的活性的影响,得到光催化降解苯酚的最佳工艺条件:苯酚初始质
量浓度为/,催化剂用量为./,苯酚溶液初始为,流量为/,加入适量双氧水。
关键词纳米管钛酸: /共掺杂苯酚光催化最佳工艺条件
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炼焦、炼油、煤气洗涤、造纸及化工等产生的废活性都有明显改善。
水中常含有酚类化合物,是我国水污染控制的重点年, 等。首次以浓氢氧化钠溶
对象。自等报道可在电极液与多晶粉末反应,制备出了一种纳米管状
上将水光解成和后, 等成功地将物,并认为该纳米管状物为。张顺利等口重复
。光催化技术应用于降解水中的有机污染物。自等的实验,制备得到纳米管状物,他们也
此,。光催化治理废水技术受到广泛关注。但是, 认为此物为。。等、王晓冬等】进~
的实际应用受大因素严重制约:一是光生电步对此纳米管状物进行了详细的化学组成分析,结
子一空穴对复合机率高,导致量子效率低;二是禁带果表明,此管状物并非是。、】或
宽度大锐钛矿为.,只能被紫外光激。,而是;当其与.
发,导致太阳能利用效率低。众多研究者都在研/的盐酸溶液中的交换后,将转换为纳米管
究的改性方法以克服上述不足,如金属或金属钛酸。。简记为,它的晶型属于
离子掺杂、非金属阴离子掺杂、半导体复正交晶系。由于纳米管钛酸特殊的管状形貌和物理
合。以及氢还原等方法。这些改性后的化学性质,以其为前驱体制备离子掺杂。光催化
对有机污染物或者空气中的有害气体的光催化降解剂的工作值得探索。
第一作者:王岩,男,年生,硕士,讲师,主要从事光催化材料的制备及其性能表征。通讯作者。
河南省基础与前沿技术研究计划资助项目.。
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王岩等/ 共掺杂的制备及其光催化降解苯酚的研究
笔者以纳米管钛酸为前躯体,用一种简单的方刻溶液中苯酚的吸光度。
法制备得到/ 共掺杂。光催化剂记为
结果与讨论
/—,以苯酚为模型污染物,评价了
/—光催化活性,系统研究了催化剂用量、苯. 样品的光催化活性
酚初始浓度和、流量以及外加双氧水等条件不同样品的紫外光光催化降解苯酚的情况见表
对紫外光光催化降解苯酚的活性的影响,得到了光。由表可见,个样品在紫外光照射下对苯酚均
催化降解苯酚的最佳工艺条件。有一定的光催化降解活性。。的苯酚降解率为
;—。的苯酚降解率为,表明的掺杂
实验部分
有