粉煤灰微珠负载的Fe^(3+)-TiO_2光催化剂的制备及性能

以TiCl4为原料,粉煤灰微珠为载体,采用微乳液法制备了负载型Fe3+掺杂纳米TiO2光催化剂。并研究了不同掺杂量Fe3+-TiO2/粉煤灰微珠光催化剂的催化性能及回收再生次数。用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子的形貌,用能谱仪(EDS)分析了催化剂的元素含量,用分光光度计测定了催化剂对次甲基蓝的降解率。结果表明:Fe3+掺杂量为0.25%时催化剂的光催化降解性能最高;回收催化剂随着其再生次数增加,Fe3+-TiO2在粒子表面上聚集长大,活性表面积降低,催化降解性能下降;催化剂经3次再生后报废。

Fe_2O_3-TiO_2光催化剂的制备及其对碱性嫩黄的降解

以Fe2(SO4)3和Ti(SO4)2为原料,采用乙醇助水热法,在较低的温度下制备了Fe2O3-TiO2复合光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)对其进行了表征。用该催化剂在自制的三相光催化反应器中进行催化降解碱性嫩黄的试验,探讨了催化剂投加量、溶液pH值、溶液浓度对降解率的影响。结果表明:在浓度为25mg/L、pH=9的碱性嫩黄溶液中,投加0.8g/L的光催化剂,紫外光照120min后,降解率达90.7%。动力学分析表明:在试验浓度范围内,碱性嫩黄的光催化降解反应符合一级动力学方程。

Fe^3＋掺杂TiO2/凹凸棒复合材料的光催化性能

采用酸催化的溶胶-凝胶法制备了一系列Fe3+掺杂TiO2/凹凸棒(Fe3+-TiO2/ATP)复合光催化剂材料。在可见光条件下,以亚甲基蓝(MB)溶液的光催化降解反应,评价了样品的光催化性能,研究了TiO2负载量、Fe3+掺杂量和焙烧温度对复合材料光催化性能的影响。在单因素实验的基础上,采用正交实验设计(L25(53))优化了催化剂的制备条件。光催化实验结果表明,MB在复合材料上的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模型。正交实验结果表明,当TiO2负载量为15%、Fe3+掺杂量为0.5%和焙烧温度为550℃时,得到的复合材料对MB的光催化降解效率最佳,测得表观反应速率常数kapp为6.09×10-3min-1,反应4 h后MB的降解率(Dt)可达75.88%,相同实验条件下与P25(1.51×10-3min-1)相比较,反应速率提高了4.03倍,降解率提高了45.05%。另外,复合材料的沉降性能优于P25,易于分离,是一类有应用前景的复合光催化剂。