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Ti02作为一种集高效、节能、氧化性强等诸多优点的光催化剂,近几年备受国内外研究者的青睐。然而Ti02在实际应用中存在着光响应范围窄、催化剂易流失和回收难等问题,严重影响其实际应用。所以,本研究中,对二氧化钛进行金属离子掺杂改性,以提高其光催化活性,并将其柱撑进蒙脱土中,解决其回收难的问题。在研究中,还利用HN03与金属离子掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土的强烈协同作用,增强其处理酸性橙模拟废水的能力。本文采用沉淀法、水解法及溶胶-凝胶法分别制备TiO2,通过对酸性橙光催化处理情况的对比表明,溶胶-凝胶法所制备出的催化剂其光催化活性优于沉淀法和水解法,反应进行65min,其对酸性橙的色度去除率达到86.4%,比沉淀法和水解法分别高15.7%和29.7%。结合UV-Vis表征手段对催化剂对光的吸收范围进行分析,结果表明,溶胶-凝胶法所制得的催化剂在紫外光区对光的吸收更强,且其吸收限向可见光区发生移动。选用溶胶-凝胶法制备锌、铈掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土,以钛酸丁酯为钛源,醋酸为抑制剂,蒙脱土为载体,重点考察了金属离子掺杂量、钛土比以及焙烧温度对掺杂改性二氧化钛柱撑蒙脱土光催化活性的影响,并采用XRD、SEM、UV-Vis、FT-IR等表征手段,分析和研究了催化剂的微观结构。考察了锌、铈掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土光催化氧化处理酸性橙Ⅱ染料模拟废水的行为及金属离子掺杂浓度、钛土比、催化剂焙烧温度等催化剂制备条件和废水入水pH、催化剂投加量等工艺条件对光催化降解酸性橙的影响,并考察了催化剂的稳定性。研究结果表明,锌、铈掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土光催化活性均在金属掺杂量为0.5%、钛土比为15mmol/g、催化剂焙烧温度为500℃时最强。在用锌掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土光催化剂处理酸性橙Ⅱ模拟废水时,废水最佳入水pH为3、催化剂投加量为0.8g/L(酸性橙Ⅱ浓度为20mg/L)。锌掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土催化剂重复使用6次时,光催化活性依然较高,反应进行75min时,酸性橙色度去除率仍高达89.3%。而铈掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土处理酸性橙Ⅱ模拟废水的最佳废水入水pH为2和9、催化剂投加量为1.2g/L(酸性橙Ⅱ浓度为20mg/L)。铈掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土催化剂寿命仍较长,重复使用第6次时,酸性橙色度去除率仍高达97.7%。研究了HNO3自身的光催化活性,利用其光催化活性对酸性橙Ⅱ模拟废水进行处理,反应75min,酸性橙的色度去除率达到93.7%。并进一步研究了在紫外光的照射下,HN03协同锌、铈掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土光催化降解酸性橙染料废水工艺条件,并初步探讨了其协同作用的机理。结果表明,在紫外光的照射下,HN03和Zn-TiO2-MMT产生了明显的协同作用,使500mL20mg/L酸性橙光催化反应45min,色度去除率已达到96.3%。