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TiO<,2>/膨潤(rùn)土復(fù)合光催化材料是近年來(lái)頗受國(guó)內(nèi)外專家關(guān)注的半導(dǎo)體光催化劑之一.它具有較大層間距、孔徑、表面積和高表面活性性能,所以在光催化氧化、催化劑及催化劑載體、選擇吸附劑、分子篩、電化學(xué)、光學(xué)元件等領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用潛力.本論文以鈉化改型后的遼寧某地鈣基膨潤(rùn)土為載體,采用微波合成法制備TiO<,2>/膨潤(rùn)土復(fù)合光催化材料,并借助X-射線衍射(XRD)分析、比表面積測(cè)定、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)分析對(duì)材料進(jìn)行表征,探討該材料對(duì)模擬染料廢水羅丹明B的光催化降解條件及其再生利用條件.首先探索了微波合成TiO<,2>/膨潤(rùn)土復(fù)合光催化材料的制備條件,研究結(jié)果表明最佳制備條件為:微波加熱功率為230w,微波加熱時(shí)間為5min,煅燒溫度為500℃,煅燒時(shí)間為2.5h.正交試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了單因素試驗(yàn)的準(zhǔn)確性,并得出影響因素對(duì)光催化材料制備的影響程度順序:微波加熱功率>微波加熱時(shí)間>煅燒溫度.XRD測(cè)試表明,500℃煅燒后的TiO<,2>/膨潤(rùn)土復(fù)合光催化材料的(001)面的特征衍射峰消失,在d=3.4984 A處出現(xiàn)了結(jié)晶程度很好的銳鈦礦型TiO<,2>衍射峰;FTIR分析發(fā)現(xiàn),鈦離子組分同載體膨潤(rùn)土晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生了化學(xué)鍵合;比表面積測(cè)定發(fā)現(xiàn),TiO<,2>/膨潤(rùn)土復(fù)合光催化材料的比表面積與原土和鈉化土比較有顯著提高.其次系統(tǒng)地研究了TiO<,2>/膨潤(rùn)土復(fù)合光催化材料對(duì)模擬染料廢水羅丹明B光催化降解的影響因素,確定了最佳光催化降解條件:TiO<,2>/膨潤(rùn)土復(fù)合光催化材料用量為16g/L,羅丹明B溶液初始濃度為20mg/L,初始pH值為溶液自然pH值,通入空氣20L/min,光催化反應(yīng)時(shí)間為1h,外加氧化劑H<,2>O<,2>用量為0.2mmoL/L;在最佳光催化降解條件下,羅丹明B的脫色率為97.25﹪.同時(shí),初步探討了TiO<,2>/膨潤(rùn)土復(fù)合光催化材料在某染料廢水和含Cr<'6+>離子電鍍廢水中的應(yīng)用,結(jié)果表明:該光催化材料對(duì)某染料廢水和某電鍍廢水Cr<'6+>離子的去除率較膨潤(rùn)土原土均有顯著的提高,并且都略高于活性炭的去除率.最后通過(guò)煅燒實(shí)驗(yàn),研究了TiO<,2>/膨潤(rùn)土復(fù)合光催化材料的再生利用條件,結(jié)果表明,該材料的最佳再生條件為:煅燒溫度300℃,煅燒時(shí)間1h;再生利用兩次后,損失率為2﹪,光催化降解羅丹明B的脫色率為90.56﹪;XRD分析表明煅燒溫度在300-800℃之間變化,再生材料的銳鈦礦型TiO<,2>特征峰沒(méi)有太大變化,表明該材料具有很好的重復(fù)再生性能.

    doi：
    10.7666/d.y674392
    關(guān)鍵詞：
    TiO<,2> 膨潤(rùn)土 微波合成 光催化 羅丹明B
    作者：
    張明
    學(xué)位授予單位：
    武漢理工大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    礦物加工工程
    導(dǎo)師姓名：
    曹明禮
    學(xué)位年度：
    2004
    語(yǔ)種：
    中文
    分類號(hào)：
    TQ426
    在線出版日期：
    2005年07月27日