李翠霞,孙会珍,金海泽,张幽幽,杨 轩,李文生

RGO改性介孔TiO2薄膜光催化同步去除Ni2+和SDBS

李翠霞,孙会珍,金海泽,张幽幽,杨 轩,李文生*

(兰州理工大学,省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃 兰州 730050)

以钛酸四丁酯(TBT)､天然鳞片石墨为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为介孔模板剂,通过浸渍-提拉法辅助热处理和紫外辐照还原制备介孔RGO-TiO2薄膜,利用XRD､SEM､BET､UV-Vis DRS､FT-IR等对其结构､形貌及性能进行表征.以Ni2+和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为目标污染物,考察了介孔RGO-TiO2薄膜光催化去除Ni2+和SDBS的反应性能,探讨了GO加入量及pH值对其催化性能的影响.在最佳条件下,进一步研究Ni2+/SDBS共存体系中Ni2+的光催化还原和SDBS的光催化氧化.结果表明:GO的加入量为1.0wt%时,介孔RGO-TiO2薄膜对单一体系Ni2+和SDBS的光催化效率最高,在此条件下,pH=7.5时Ni2+还原效率最高,pH=6时SDBS降解效率最高.综合以上实验条件,设定GO加入量为1.0wt%,pH≈6时,Ni2+/SDBS共存体系中Ni2+和SDBS去除效率均优于Ni2+和SDBS单一体系,此时,Ni2+还原率为87.9%,SDBS氧化率为95.5%.分析协同光催化机制,TiO2-SDBS表面复合物在紫外光激发下,SDBS被氧化同时,光生电子及SDBS氧化产物CO2•−自由基同步还原Ni2+.

介孔RGO-TiO2薄膜；浸渍-提拉法；光催化；协同作用；Ni2+；SDBS

纳米TiO2是一种氧化性强、化学稳定性良好、廉价、无毒、对环境友好的半导体光催化剂,被广泛应用于废水处理、空气净化、光解水制氢、光催化还原CO2等领域[1-4].但纳米TiO2禁带宽度较大,只能吸收占太阳光不到5%的紫外光,且电子空穴复合率高,导致其光催化性能较差,在实际应用中受限.为了提高TiO2光催化性能,众多学……