TiO2/SiO2的制备及光催化氧化降解甲基橙
2015-12-02张翠红陈志敏朱秋芳
中北大学学报(自然科学版) 2015年6期
关键词:催化剂
张翠红,李 江,陈志敏,朱秋芳
(太原工业学院 化学与化工系,山西 太原030008)
近几十年来随着染料和纺织工业的迅速发展,合成染料厂和印染厂排放的废水成为水系环境的重点污染源之一[1].光催化降解染料废水是近20多年来研究开发的新技术,TiO2因无毒、结构和化学性能稳定、抗腐蚀等优良性能成为较理想的环境净化材料[2-3],但是,TiO2对太阳光的利用率和自身量子效率较低,以及难回收等缺陷,影响其实用化进程[4-6].对于上述问题,目前研究比较多的是对TiO2进行掺杂改性[4,7-8],如非金属掺杂,贵金属掺杂,过渡金属掺杂,半导体复合等.SiO2由于具有较大的比表面积,热稳定性好[9-10],因此常用作TiO2的掺杂改性材料;另据相关文献报道[11],TiO2/SiO2还能提高TiO2的光催化活性和沉降性能,有利于催化剂的回收再利用.
本课题拟对TiO2进行Si掺杂改性.采用溶胶-凝胶法制备TiO2/SiO2催化剂,选择双氧水作为降解氧化剂,以甲基橙溶液模拟染料废水,系统研究了降解过程中甲基橙溶液初始p H值、H2O2加入量、催化剂投加量及催化剂制备过程中煅烧温度对TiO2/SiO2光催化活性的影响.在光催化反应过程中,双氧水可以捕获光生电子,减少光生电子和空穴的复合,有效提高光催化性能[12],可用作光催化氧化剂.关于TiO2/SiO2光催化降解染料的研究已有较多的报 道[1,6,9],但是在TiO2/SiO2催化体系中引入双氧水的文献报道尚不多.
1 实验部分
1.1 TiO2/SiO2的制备
TiO2/SiO2样品的制备参照文献[6].
在不加正硅酸乙酯的情况下,用同样比例和方法制备纯TiO2样品.
