Fe_3O_4/TiO_2的制备及太阳光催化性能研究

采用水解法制备了Fe_3O_4/TiO_2光催化剂,以紫外光和太阳光为光源,以苯酚降解为模型反应,4-氨基吡啉显色法来测定溶液中残余苯酚的浓度,并通过IR、XRD和UV-vis等方法对催化剂进行表征。光催化降解苯酚的活性实验表明,当Fe_3O_4含量为20%,焙烧温度为400℃时,Fe_3O_4/TiO_2的催化剂具有较好的太阳光活性和磁回收性能。反应150min,苯酚的降解率达50%;催化表征说明铁离子进入了TiO_2晶格形成了Fe-O-Ti键,400℃焙烧的TiO_2和20%Fe_3O_4/TiO_2为中TiO_2为锐钛矿相,Fe_3O_4复合后,TiO_2粒径降低了近9 nm,同时增强了可见光吸收性能,促进了Fe_3O_4/TiO_2的苯酚降解活性。

TiO_2太阳光催化降解敌百虫废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO_2光催化剂,利用太阳光照射下催化降解敌百虫废水为模型反应,以钼蓝比色法测定敌百虫溶液矿化为无机磷的降解率,用KMnO_4法测定降解过程中溶液COD的变化,以液体紫外追踪反应过程中有机磷中间产物的变化,采用红外(IR)、X-衍射(XRD)和固体紫外(UV-vis)对催化剂进行了物相表征。结果表明:催化剂最佳焙烧温度为500℃、焙烧时间为2 h、催化剂的用量为4 g/L、有机磷的初始浓度为4 mg/L;在该反应条件下,反应90 min后,纯TiO_2在太阳光下对敌百虫溶液的降解率为91.8%,COD降解率为76.6%;同时溶胶-凝胶法制备的TiO_2(500℃,2 h)催化剂呈锐钛矿相,UV-vis光谱表明TiO_2(500℃,2h)的紫外吸收能力最强,佐证了TiO_2(500℃,2 h)具有良好光催化性能。