多孔钛磷灰石的制备及其对乙醛的催化降解性能

以多孔CaCO_3为模板,采用共沉淀的方法制备了蜂窝型多孔状钛取代的羟基磷灰石(TiHA)。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析仪(BET)、紫外-可见漫反射分光光度计(Uv-vis)对多孔TiHA的形貌、结构、元素成分、孔隙率、孔径、紫外可见光响应性进行了测定;以有机污染物代表乙醛为对象,研究了多孔TiHA对乙醛的吸附和催化降解性能,考察了TiHA中钙和钛离子的比例对其吸附和催化性能的影响,提出了催化降解路径和机理。制备的多孔TiHA呈蜂窝型多孔结构,具有羟基磷灰石的基本元素和特征衍射峰,其结晶性比非孔状的TiHA变弱;禁带宽度比TiO_2更小;多孔TiHA比表面积为TiHA的1.7倍,有助于提高其表面吸附位点和催化活性,表现出具有更优异的吸附和催化降解性能,对乙醛的吸附率12 h可达82.8%,光催化降解效率120 min达85.8%;钙钛离子比为10∶1时,多孔TiHA对乙醛的吸附能力最强;钙钛比为10∶5时,催化降解效率最高,并且具有良好的稳定性。催化降解过程是羟基、空穴、超氧自由基共同作用的结果。