TiO2/改性膨润土对RhB的吸附-光催化降解协同去除
2021-07-14陈志力张彦朋
工业催化 2021年6期
陈志力,张彦朋
(1.嘉兴市水利水电工程质量管理服务中心,浙江 嘉兴 314001; 2.中交上海航道勘察设计研究院有限公司,上海 200120)
随着印染产业的发展,进入水环境中的染料数量、种类不断增加,造成水污染问题日趋严重。染料种类繁多,排放量大,难以生物降解[1]。其中,罗丹明B(RhB)广泛应用于造纸、纺织、制漆等行业,具有潜在的致癌、致畸性[2-3],物化法和生化法难以将其有效去除[4],因此必须研发新型工艺使其在排入水体前进行有效处理。
光催化技术因独特的优点在废水处理领域备受关注,可利用清洁能源太阳能,具有广阔的应用前景[5-6]。常见的半导体催化剂中,TiO2具有稳定性高,亲水性强、成本低等优点[7-11],广泛应用于水处理领域,但TiO2表面惰性、吸附性能差、光量子效率较低、光谱响应范围窄、固化困难、不易回收等缺点[12-15]限制了其进一步发展。针对以上问题,常采用半导体复合、金属离子掺杂、贵金属沉积等策略对TiO2进行改性[16-18]。然而通过此类方式改性的TiO2复合材料比表面积仍不能有效提高。研究表明,在光催化过程中,目标污染物需首先富集在催化剂表面,然后通过产生的自由基进行光催化降解反应,单纯TiO2比表面积小,吸附富集性能差,因此制备具有较大比表面积的TiO2复合光催化剂对提高材料的光催化活性尤为重要。
膨润土(Bt)是一类天然硅酸盐物质,比表面积大、吸附性能良好、具有较好的离子交换性能,对RhB的吸附效果明显优于TiO2。近年来,用Bt负载TiO2受到研究者的青睐[19-21],TiO2与Bt复合一方面可以实现TiO2的固载,另一方面利用Bt良好的吸附性能增加催化剂与有机污染物的有效接触以提高光催化降解活性。……
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