钛改性蒙脱土的制备及光催化降解苯酚的研究

通过水解法制备了钛改性蒙脱土复合材料,并利用X射线衍射、红外光谱和TEM对所合成的样品进行了表征。结果表明400℃制备的TiO2/MMT,钛成功掺杂在蒙脱土中,TiO2为锐钛矿相,TiO2在其蒙脱土上的粒径为7.6 nm,具有较好的分散性。以苯酚为目标污染物,考察了制备时的pH值、TiO2负载量、复合材料焙烧温度的选择等对苯酚降解性能的影响。结果表明,在苯酚的初始浓度为10 mg/L,苯酚溶液的pH为6,紫外光照射150 min后,400℃焙烧4 h制备的40%TiO2/MMT催化剂对苯酚降解率为39%,优于蒙脱土原土催化剂。

TiO_2/蒙脱土复合材料的制备及光催化降解苯酚性能

为了利用TiO_2优越的光催化活性和蒙脱土(MMT)的结构特性,首先,以MMT为载体、TiCl_4为原料、氨水为沉淀剂,采用水解沉淀法制备了TiO_2/MMT复合材料;然后,利用FTIR、XRD和SEM对TiO_2/MMT复合材料进行成分、晶型、结构和形貌表征;最后,在紫外光照射下,考察了不同TiO_2含量的TiO_2/MMT复合材料对模拟苯酚废水的光催化降解活性,并结合紫外-可见光谱对复合材料光催化降解苯酚的过程进行了跟踪实验。结果表明:所制备的TiO_2/MMT复合材料中TiO_2为锐钛矿相,在MMT上的晶粒尺寸为7.8nm。TiO_2/MMT复合材料中层间域内成分被钛柱取代,且柱撑反应在层间域内进行。因此MMT的基本骨架不变,且TiO_2分散在MMT的表面。当苯酚的初始浓度为10mg/L、苯酚溶液的pH为6且紫外光照射时间为150min时,37.5wt%TiO_2/MMT复合材料对苯酚降解率为63%,优于MMT(4.5%)和纯TiO_2(55%),说明MMT的负载提高了TiO_2的光催化活性。