金属掺杂锐钛矿型TiO_2光催化氧化水中As(Ⅲ)的试验研究

对不同掺杂比例的3d过渡金属和稀土掺杂的TiO_2对水中三价砷离子[As(Ⅲ)]的光催化氧化效果进行试验。结果表明:Yb^(3+)以0.8%的掺杂比例掺杂锐钛矿[Yb_(0.8%)/TiO_2]的光催化氧化能力最强,且Zn_(0.1%)/TiO_2、La_(0.3%)/TiO_2、Tb_(0.5%)/TiO_2和Dy_(0.1%)/TiO_2的光催化氧化能力都比纯TiO_2强;pH值对Yb_(0.8%)/TiO_2的光催化氧化反应的影响不明显;Yb_(0.8%)/TiO_2的光催化氧化反应表现为假零级反应动力学。正交试验表明:[光]、[Yb_(0.8%)/TiO_2]、[Yb_(0.8%)/TiO_2]×[光]和[As(Ⅲ)]对试验效果的影响显著,是光催化氧化反应的主要影响因素。

稀土掺杂TiO_2的制备及其去除溶液中As(Ⅲ)的性能研究

制备了不同比例(稀土原子/钛原子)稀土掺杂二氧化钛样品(标记为Re/Ti O2,Re=La、Tb、Dy、Yb),并运用XRD对Re/Ti O2的晶体结构进行表征。对稀土掺杂前后Ti O2吸附催化溶液中As(III)的性能进行测试,实验数据表明4种Re/Ti O2对As(III)的催化效果较纯Ti O2均有所提高,其中0.8%Yb/Ti O2吸附催化60 min时降解率可达到93.4%。采用一级动力学模型来描述Re/Ti O2对溶液中As(III)的光照催化氧化过程,拟合所得方程线性良好。