粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION2012 NO.4
专题研究
漂珠负载Fe”’改性 TiO2复合光催化剂的制备 及光催化活性研究 Preparation of Fly Ash Cenosphere Fe-doped TiO Composite and its Photoccatalytic Actoity 王翠兰 (南京大学金陵学院,南京210089) 摘要:利用溶胶-凝胶法实现了Fe”*掺杂的二氧化钛(TiO)膜层在漂珠表面的负载,成功制备出Fe-TiO2/漂珠复 合光催化剂。
以亚甲基蓝为降解对象,研究其在可见光下的光催化效果,并结合SEM,XRD,UV-vis,FTIR等表征手段较 为系统的研究了复合光催化剂的表面形态,晶型结构,光响应范围以及各种微观变化等。
实验结果表明:Fe-TiO2/漂珠 的光催化降解效率优于TiO/漂珠。
烧温度为450℃,Fe/Ti摩尔比为0.01%条件下制备的复合光催化剂降解性能最 好。
关键词:漂珠;光催化;Fe-TiO2。
中图分类号:TQ426.62文献标识码:A文章编号:1005-8249(2012)04-0015-05 Abstract;The photocatalyst of Fe-doped TiO, films on fly ash censpheres (FACs) was suecessully synthesized by sol-gel method. The mphlnhmeath UV-vis and FTIR. Effect of this fresh photocatalyst was displayed by the ability of photodegradation of methylene blue ( MB). The experimental re- sults showed that the degradation ability of MB for Fe-TiO/FAC is better than that for TiO/FAC.The best calcination temperature was 450 ℃C and the optimum doping of Fe/Ti molar ratio was 0.01%. Key words;fly ash cenosphere; photocatalysis; Fe-TiO TiO2半导体光催化技术作为一种新型的环境污漂珠是粉煤灰中一种能浮于水面的空心微珠,化 染物削减技术已经引起了广泛的关注。
这主要是因为学成分以SiO2和Al0,为主,具有颗粒细、壁薄中空、 它存在光吸收性能良好,化学性质稳定,成本较低以及质量轻、高强、耐磨、耐高温、保温绝缘、绝缘阻燃等多 环境友好型等优点。
但TiO2只能利用不到太阳光能种功能"。
这些优异的性能大大扩展了漂珠的应用 量5%的紫外光部分,效率低,传统的TiO2光催化技术领域。
以漂珠为载体制备的复合光催化剂可长时间漂 以人工紫外光作为光源,运行成本较高,限制了其工业浮于水面,充分吸收光能,其良好的吸附性能也可提高 化应用,因此如何提高TiO2的可见光催化活性仍然是光催化剂的降解效能,并且利于回收和多次重复利用。
亟待解决的科学问题。
据报道,目前常见的改性方法本文通过溶胶-凝胶法将Fe”掺杂的TiO2膜层负 有:掺杂离子、贵金属的沉积、光敏化等技术,而Fe”+载到漂珠表面。
以亚甲基蓝为降解对象,探索复合光 的掺杂因其成本较低,操作简便以及可以将催化剂的催化剂在可见光下的光催化性能,采用SEM、XRD、 光响应范围扩展到可见光区而逐渐被认可。
但是在废FTIR、UV-vis等技术对其进行表观和微观的表征。
水处理过程中涉及到的光催化材料通常颗粒较小,易 团聚且回收困难,容易造成资源浪费。
在光催化材料1试验 的制备过程中引入合适的载体不仅有助于解决上述问1.1试验材料 题,而且还可以提高光催化性能。
目前已有研究的载粉煤灰漂珠来自于南京扬子石化电厂,样品漂珠 体主要有:活性炭,沸石,膨润土,碳纳米管,泡沫镍等。
的主要化学元素见表1; 收稿日期:2012-01-09无水乙醇、乙酰丙酮、Fe(NO,)9HO均为分析
15 万方数据
粉煤灰综合利用 2012 NO.4FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 专题研究 纯试剂;钛酸正四丁酯为化学纯;硝酸为优级纯。
At = lg( I/1) =abc(1) 1.2复合光催化剂的制备式中At:为th后所取样品的吸光度;I。
为发射光 1.2.1漂珠的预处理经人工筛选,选取粒径范围为强;I为投射光...