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CuFeMnO4@SiO2@TiO2磁负载光催化材料的制备及磁回收性能

2021-06-10陈舒贤,刘贵山,2,曹鹏斌,闫爽,2

大连工业大学学报 2021年3期

陈 舒 贤,刘 贵 山,2,曹 鹏 斌,闫 爽,2

(1.大连工业大学 纺织与材料工程学院,辽宁 大连 116034;2.大连工业大学 辽宁省高校新材料与材料改性重点实验室,辽宁 大连 116034)

0 引 言

当锐钛矿型TiO2受到能量大于3.2 eV的紫外线激发时,产生光生电子-空穴对,具有强氧化性,将表面吸附的水或OH-氧化成羟基自由基·OH,这一光催化作用可对有机物产生降解,从而广泛应用于污水处理、空气净化、微生物与细菌的分解等[1]。但在光催化时,TiO2存在着电子-空穴复合率高、可见光利用率低以及难以从降解物中分离的缺点,从而制约这一单一的均相催化体系的商业化进程[1]。目前一种较为有效的方法是将磁性核心与TiO2复合,在降解有机物后,可以通过磁性分离技术完成光催化剂与反应体系的有效分离,还可以提高光催化剂的耐久性,从而达到循环利用、环境友好的目的。

Wang等[2]通过湿化学法合成了Fe3O4@SiO2@TiO2复合光催化剂,在氙灯照射下,1 h内可以将5 mg/L的罗丹明B完全降解。利用磁性分离技术完成复合光催化剂的回收处理,循环利用结果表明,经5次循环,其降解率仍可达到85%。Rajesh等[3]在2013年运用层层沉积法制备了Fe3O4@TiO2复合光催化材料,这种材料具有较强的水溶性,可降解易产生环境激素污染问题的两种有机物——苯酚和对苯二酚,经磁性分离5次循环使用测试,其对环境激素降解率仍可达90%。Li等[4]通过乙醇酸铵的水解反应来控制TiO2在Fe2O3表面的沉积速率,制备了新型TiO2-Fe2O3纳米复合材料,该材料在1 h内,对亚甲基蓝、甲基橙降解率分别达到95%和82%,表现出较高的光催化降解能力。……

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