國營, 金東日, 王大力, 王清珊
0 引言TiO2在環境治理方面,特別是在光催化降解 污染物方面,表現出優異的性能[1-2].目前,懸浮態 TiO2光催化劑在水中易凝聚、易失活,且使光的 穿透力受阻,尤其是處理后的光催化劑分離與回 收已成為該項技術能否工業化的關鍵.對于此類 問題人們通過將光催化劑負載到合適的載體上來 加以解決[3-4].目前使用的載體材料主要為有機樹 脂、不銹鋼材料、空心玻璃珠等,但這些材料價格 較高,難以工業化應用.因此性能優越、價格適中 的催化劑載體的研究具有重要的理論價值和實際 意義.浮石是一種天然產出的流紋質酸性火山巖, 是以SiO2、Al2O3為主要化學成分的硅酸巖石. 浮石具有多孔結構,以大孔結構為主(孔徑多大于 50 nm),含有中孔和微孔.其特殊的結構能促進 TiO2光催化性能的發揮[3].本文以長白山浮石為 載體,制備了TiO2/浮石復合材料,并將其用于印 染廢水處理.
1 實驗部分1.1 載體浮石的預處理將載體浮石(平均粒徑0.5 cm)用自來水清 洗干凈,自然干燥.在使用前用超聲波清洗儀處理 15 min,置于110℃烘箱中烘干.1.2 TiO2溶膠的制備將17 mL鈦酸四丁酯置于分液漏斗中,在磁 力攪拌下緩慢滴入到40 mL無水乙醇中,滴完后 攪拌30 min形成A液;將10 mL冰醋酸和5 m 蒸餾水混合攪拌下緩慢滴入40 mL無水乙醇,滴 完后攪拌30 min得到B液;將A液緩慢滴入強 力攪拌的B溶液中(約需30 min),滴完后再攪拌 30 min,形成均勻透明黃色TiO2溶膠.1.3 TiO2/浮石光催化體系的制備將經過預處理的載體浮石浸漬于制備好的 TiO2溶膠中,用超聲波清洗儀處理15 min,自然 陳化24 h;在干燥箱里低溫烘干涂覆過TiO2的 浮石,然后將樣品置于馬弗爐中,緩慢升溫至 500℃,焙燒3 h,自然冷卻,
2 結果與討論采用X射線衍射儀(日本理學會Rigak clmax/Ⅲ-C型,Cu靶)分析TiO2/浮石復合材料 的物相成分.X射線衍射譜線分析表明,實驗所用 的TiO2/浮石復合材料主要礦物成分為非晶體 SiO2和晶體TiO2(見圖1).
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