张一兵，游　晴

(1.上饶师范学院化学化工学院,上饶　334001;2.江西省塑料制备成型重点实验室,上饶　334001)



掺杂改性TiO2紫外光催化降解甲苯的动力学研究

张一兵1,2，游晴1

(1.上饶师范学院化学化工学院,上饶334001;2.江西省塑料制备成型重点实验室,上饶334001)

探索了用水热反应制备的锐钛型掺杂改性的TiO2(即A-TiO2)对甲苯的光催化降解作用。通过分析甲苯的初始浓度、TiO2用量、掺铁量和溶液的pH值对光催化速率的影响，研究改性TiO2催化甲苯的动力学行为；结果表明：甲苯溶液初始浓度为1.2 g/L(pH=5)、催化剂用量为2.0 g/L，掺铁量为4%(摩尔分数)、室温下紫外光照(λ=365 nm)反应2 h，甲苯的降解率D%(47.93%)和表观反应速率常数k达到最大值0.2523 h-1。光催化反应符合L-H动力学方程，降解过程表现为拟一级反应。

改性TiO2；光催化；降解；甲苯；动力学

1　引　言

甲苯是重要的化工原料，一般在喷漆、橡胶、皮革、印刷、绝缘材料等行业中作为溶剂或稀释剂。如果接触一定浓度甲苯的时间较长的话，会慢性中毒，甚至导致脑病及肝肾损害，且对人类和生物体有致癌作用。开展对甲苯的光催化降解研究，意义重大[1]。TiO2因为具有无毒，反应条件温和，化学性质相对稳定，催化活性高，氧化能力强，价格低廉，能重复使用，无二次污染，可以将有机污染物降解为CO2、H2O等无毒氧化物等优点，被认为是目前最具有开发前景的绿色环保型光催化剂[2]。在光催化降解有机污染物、自洁净材料等方面应用广泛。TiO2存在三种晶型，其中锐钛矿型即A-TiO2的活性最高，但它本身具有禁带较宽的缺点，通过掺杂改性引入缺陷会显著提高TiO2的光催化活性且掺铁的效果最好[3-6]。……