刘 楠, 姜 妍 彦, 刁 云 超, 周 凤 霞

( 大连工业大学 纺织与材料工程学院, 辽宁 大连 116034 )

0 引 言

随着工业的不断发展,工业废水越来越多且成分复杂。废水中的染料主要来源于纺织品工业和染料工业,如今50%～70%的市售染料都是偶氮类化合物,且大多数偶氮染料不能用生物降解法降解[1-2]。多相光催化是一种较理想的废水处理方法,广泛应用于废水处理[3]。自1972年日本东京大学(University of Tokyo)教授Fujishima和Honda发现TiO2可以光解水制氢以来,国际上掀起了半导体光催化的研究热潮[4-6]。光催化不仅可以将太阳光能转化为化学能、电能,同时还可以直接利用太阳光降解矿化水和空气中的各种污染物,所以它在环境净化和新能源开发方面具有可观的发展前景。

最近30年,TiO2被视为最优秀的光催化剂而广泛应用于有机染料的氧化降解,然而由于其禁带宽度较大(3.2 eV),只能在紫外光照射下表现出优异的光催化活性,而紫外光仅占太阳光总能量的4%[7]。为了充分利用占太阳光能43%的可见光和大量人工光源,研发高性能可见光响应型光催化剂是十分必要的。尖晶石类化合物是一种重要的功能材料,具有较窄的禁带宽度、较高的稳定性、高熔点等特点,已被广泛应用于磁性材料、颜料、电极材料以及耐火材料[8-10],但在光催化性能方面的研究还很少。本实验利用溶胶-凝胶法制备了Ni掺杂尖晶石型Cu0.6Ni0.4Al2O4纳米粉体,以有机染料活性艳红K-2G作为模拟降解液,对Cu0.6Ni0.4Al2O4的可见光催化活性进行了研究,探讨了催化剂用量和光照时间等因素对光催化降解反应的影响。……