主營:納米二氧化鈦,納米氧化鋁,納米氧化鋯,納米氧化硅,納米氧化鋅
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不同配比,加入納米 TiO2 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1 % 的三乙醇胺作 為分散劑,在超細(xì)攪拌磨上混合研磨 80 min,即制得 TiO2/ 硅藻土復(fù)合光催化材料 1#、2#、3#、4#、5#、6# 樣品 (1#:硅藻土;2#:80 %硅藻土- 20 % TiO2;3#:60 %硅藻 土- 40 % TiO2;4#:40 %硅藻土- 60 % TiO2;5#:20 %硅 藻土 - 80 % TiO2;6#:TiO2)。
1.3 光催化反應(yīng)實(shí)驗(yàn) 以甲基橙作為目標(biāo)降解物進(jìn) 行光催化活性測(cè)定。取 300 mL 甲基橙溶液(15 mg/L) 和 1 g 復(fù)合材料混合后倒入光催化反應(yīng)儀中;將懸浮 液置于暗處力度強(qiáng)磁力攪拌 30 min;待吸附平衡后,用 300 W 高壓汞燈照射懸浮液不同時(shí)間;取樣進(jìn)行兩次 離心(10000 r/min,10 min/ 次),吸取一定量的上清液; 利用分光光度儀測(cè)量上清液在 λ=462.5 nm 處的吸光 度;根據(jù)光照前后吸光度(或濃度)的變化,按下式計(jì) 算甲基橙溶液的降解率。 D=(A0-A)/A0×高標(biāo)準(zhǔn)= (C0-C)/C0×高標(biāo)準(zhǔn) 其中,D 為降解率,%;A0、A 為起始甲基橙溶液和光 照一定時(shí)間后的吸光度,Abs;C0、C 為溶液初始濃度 與光照后的濃度,mg/L。
2 結(jié)果與討論
2.1 TiO2/ 硅藻土復(fù)合光催化材料的 XRD 分析 采 用 X 射線衍射儀對(duì) TiO2/ 硅藻土復(fù)合光催化材料 1#、 2#、3#、4#、5#、6# 樣品進(jìn)行了表征,可 知,硅 藻 土 的 物 相 為 美 蛋 白 石 (Cacholong),TiO2 的物相為銳鈦礦(Anatase)。從硅 藻土的 X- 射線衍射圖可看出,在 2θ 為 21.8。、39.1。 等處出現(xiàn)硅藻土的 SiO2 特征衍射峰;而在 TiO2/ 硅藻 土復(fù)合材料的樣品中,在 2θ 為 25.4。、37.05。、47.8。、 53.2。、57.7。等處出現(xiàn)銳鈦礦型 TiO2 特征衍射峰,而且 隨著 TiO2 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,TiO2 衍射峰逐漸增強(qiáng),而 硅藻土衍射峰逐漸減弱,這說明硅藻土的表面大部分 被 TiO2 所覆蓋。
2.2 TiO2/ 硅藻土復(fù)合光催化材料的 SEM 圖 采用 掃描電鏡觀察了 1#、2#、3#、4#、5# 樣品的表面形貌,可看出,硅藻土具有孔道結(jié)構(gòu),其孔徑約 為 150 nm;硅藻土具有良好的吸附性是由其孔道結(jié) 構(gòu)決定的。納米 TiO2 粒子附 著在硅藻土的表面并填充孔隙,納米 TiO2 顆粒多以 團(tuán)聚態(tài)存在。
可看出,80 % TiO2 粒子與硅藻 土復(fù)合時(shí),由于負(fù)載量較大,TiO2 粒子將硅藻土包裹 其中,同時(shí)大量的 TiO2 粒子團(tuán)聚,這與 XRD 衍射圖 中硅藻土的 SiO2 特征衍射峰減弱相對(duì)應(yīng)。
2.3 不同光催化劑對(duì)甲基橙溶液的光催化效果 TiO2/ 硅藻土復(fù)合光催化材料 1#、2#、3#、4#、5#、6# 樣品在 300 W 高壓汞燈照射 20 min、40 min、60 min、80 min、 100 min 的光催化降解結(jié)果.
可以看出,硅藻土對(duì)甲基橙基本沒有光催 化效果,在 100 min 的光照時(shí)間內(nèi)降解率基本沒有; 其它各樣品的光催化降解率隨光照時(shí)間的增加而增 加;而且復(fù)合光催化劑的光催化降解率隨 TiO2 含量 的增加而增加。5# 樣品即 20 % 硅藻土 - 80 % TiO2 的 甲基橙降解率在光照時(shí)間為 60 min 時(shí)即達(dá)到 90 %, 與純納米 TiO2 的效果基本相同,因此有望作為純 TiO2 的替代品用于光催化降解應(yīng)用中。
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