不同方法制备负载型TiO2/凹凸棒石催化剂及其性能研究

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本文选用凹凸棒石粘土矿物作为载体,以钛酸四丁酯为前驱体,采用不同水解方法制备负载型TiO2/凹凸棒石催化剂,采用XRD、IR、TEM、BET等分析手段研究了催化剂的结构和性能。利用制备的催化剂在300W中压汞灯下处理活性金黄BES水溶液,考察各因素对光催化效率的影响,并探讨了TiO2/凹凸棒石吸附活性金黄BES的动力学特征,得出以下结论:(1)分别利用醋酸水解法、蒸气水解法和硝酸水解方法制备TiO2/凹凸棒石复合催化剂,经XRD、IR、BET、TEM分析可知,三种水解方法制得的TiO2能均匀的分散在凹凸棒石表面上,其中醋酸水解法制备的催化剂煅烧温度最低、比表面积最大,吸附性能最好,催化剂有Ti-O-Si化学键的出现。(2)TiO2/凹凸棒石对活性金黄BES的吸附,是由液膜扩散和化学吸附共同控制的过程。(3)当pH=5.8,活性金黄BES水溶液初始浓度为200mg/L,催化剂投加量为1g/L,300w中压汞灯照射下,2h后活性金黄BES去除率达93%,而在暗态条件下的吸附率为20%;催化剂重复使用五次后未见有明显的催化剂失活现象;活性金黄BES的光催化降解反应符合一级反应模型。(4)溶液初始pH值影响活性金黄BES的光催化降解,溶液酸性越强,相同时间内脱色率越高。
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