掺金属离子纳米TiO2光催化降解有机污染物.pdf

第23卷第4期 2004年8月兰州交通大学学报(自然科学版) JournalofLanzhouJiaotongUniversity() 文章编号:1001—4373(2004)04-0034—03 掺金属离子纳米TiO2光催化降解有机污染物王九思,宋光顺,马艳飞(兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州 730070) 摘要:通过溶胶一凝胶法分别制备了掺杂Fd、Zn2、Cuz的纳米级TiOz,并进行了XRD、TEM表征,对染料废水、苯酚的光催化实验表明,Fe抖、Znz、Cu的掺杂能明显提高TiOz的光催化活性,提高了有机物的降解率. 关键词:掺杂;纳米TiO2;光催化降解;有机污染物中图分类号:0643 文献标识码:A O引言 Tio2光催化氧化染料废水、含酚废水、农药、医药废水、含油废水、含表面活性剂、,,只能对紫外光有响应,而且电子和空穴容易复合,所以催化效率较低;二是TiO2纳米粉的回收较为困难,,众多对Tio2改性的研究发现,金属离子掺杂是提高Tio2光催化活性的种有效手段[】q].从化学观点看,掺杂金属离子有利于光生电子和空穴的分离,,Ti02吸收带也会发生红移,又可使其吸光范围向可见光区拓宽,这两种效应均可提高Tio2的光催化活性. 1仪器及试剂 25w紫外灯(江阴市光电仪器有限公司);pH3 3C精密pH计(上海雷磁仪器厂);BD一86型X射线衍射(xRD)仪(日本理光公司)dEM—IOOSX型透射电子显微(日本理光公司);自制光化学反应器;钛酸丁酯(TiO(Bu))(CP);异丙醇(AR).处理的有机废水为:某厂提供的染料废水,其CO 值为925 mg/I;某厂提供的含酚废水,其CODc~值为280 mg/L. ,用HCl 收稿日期:2004-05-12 基金项目:甘肃省环保局科学资金资助项目(GH2001—7) 作者简介:王九思(1954-),男,甘肃泾川人,教授. 调节pH为3左右,将F(N03)3溶液、Zn(N03)2 溶液、Cu(N03)z溶液于剧烈搅拌下缓慢滴人上述溶液中(30滴/min),控制各组份的摩尔比为:钛酸丁酯:异丙醇:去离子水:掺杂物质一1:2:4: ,80℃下真空干燥一段时FJ后得到干凝胶粉末,于马福炉中 500℃下煅烧2h,自然冷却后在玛瑙研钵中研磨得到掺杂Fe计、zn2+、Cu。+ 的 Tio2纳米粉末. 以去离子水代替掺杂离子的盐溶液,按上述同样方法制备未掺杂的Ti02. 《水和废水监测分析方法》中的重铬酸钾法进行测定. ,每次加入一定量的有机废水,同时加入一定量的Ti02 ,在25w紫外光照射下,可任意调节光距,在稳定光源条件下反应,隔定时间取水样测定其CO 值,即可求出在不同反应条件下有机废水的CODb去除率. 2结果与