WO3/TiOF2- TiO2复合催化剂的制备及其光催化性能研究
2021-06-23侯晨涛
北京化工大学学报(自然科学版) 2021年3期
侯晨涛 张 欣
(西安科技大学 地质与环境学院, 西安 710054)
引 言
四环素(TC)是一种高效、低成本的广谱抗生素,被广泛用于人类医疗和畜牧业生产中,约占抗生素总用药量的29%[1]。TC的亲水性强,挥发性低,在水生环境中具有显著的持久性[2],半衰期最长可达180 d[3]。近年来,TC因表现出严重的环境问题而受到了广泛关注。传统的含TC废水的处理方法主要包括膜过滤[4]、活性炭吸附[5]等物理化学方法以及厌氧[6-7]、好氧[8]等生物方法。物理化学方法的主要缺点是它们不会破坏污染物的结构,只是将污染物从一个阶段转移到另一个阶段[9],且需要添加大量的化学药剂,成本高昂。生物方法的降解率及出水水质都不达标,处理效果也不理想。
近年来,高级氧化技术被认为是一种可以有效降解水环境中TC污染物等生物难降解化合物的技术[10]。其中,半导体光催化技术以光为能源降解污染物而达到治理环境的目的,用于处理废水不会产生二次污染物,处理程度也较为彻底,因而受到越来越多的关注。
自从1972年Fujishima等[11]报道了光辐照下TiO2光敏电解氧化反应以来,其在环境处理和能源生产中的应用研究越来越广泛[12-14]。TiO2具有化学稳定性好、安全无毒、成本低、氧化还原能力强等优点,但其禁带宽度大,导致在可见光范围内吸收差,从而影响了其催化性能[15-17]。TiOF2作为一种新型的氟氧化合物[18],较TiO2的禁带宽度小,对太阳光的响应力更强,光催化效果更好[19]。在主要的过渡金属氧化物半导体中,单斜晶WO3具有较高的可见光谱灵敏度、较好的光稳定性以及较高的电子迁移率,作为一种半导体光催化剂被广泛研究[20-22]。……
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