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2.3 HAP/納米TiO2復合比對二氯甲烷溶液降解的影響

不同復合比試樣的電導率變化見圖3.以HAP/納米TiO2復合樣品作為光催化劑,在紫外光照射下,二氯甲烷(DMC)發生光催化降解,產生多種中間產物.在二氯甲烷的水溶液中,對溶液電導率有貢獻的物質包括:有機酸、氫離子、氫氧離子和鹽酸.由于降解中間產物在光催化反應過程中呈動態變化,在不斷消耗和生成,故該溶液體系中真正對電導率產生穩定貢獻的是鹽酸中的氫離子和氯離子.如圖3所示,當羥基磷灰石包覆量太少,對納米TiO2表面性質和光催化性能影響不明顯,對應二氯甲烷溶液的電導率變化值不大;當m(HAP)∶m(納米TiO2)=98∶2時,

HAP/納米TiO2復合材料對二氯甲烷溶液的光降解能力較強;包覆量過多,納米TiO2光催化效能反而降低.因為表面包覆的HAP遮擋了外界的紫外光,使得納米TiO2不能受到激發產生光催化活性,同時HAP還阻擋了納米TiO2與二氯甲烷的接觸,使得接觸面即有效催化面積減小.[12]因此,優選HAP/納米TiO2復合比m(HAP)∶m(納米TiO2)=98∶2.

3結論

(1)以偏鈦酸為原料制得的納米TiO2為純銳鈦礦型,其粒徑大小約為13 nm.以Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4為原料制備的HAP為純HAP相.

(2)通過HAP/納米TiO2復合材料對二氯甲烷的光催化降解表明,較佳m(HAP)∶m(納米TiO2)=98∶2.經XRD分析,確定制備的HAP/納米TiO2中存在晶相完整的銳鈦礦型納米TiO2與HAP;由UV-vis光譜分析可知,HAP/納米TiO2復合材料與單一的納米TiO2或HAP比較,其吸光限發生了紅移,光響應性能提高.