泡沫鎳負(fù)載TiO2光催化劑的制備及降解酸性紅A效果.pdf

1、光催化技術(shù)是一項(xiàng)環(huán)境友好型技術(shù)，在環(huán)境領(lǐng)域，特別是在治理染料廢水領(lǐng)域方面具有較大的應(yīng)用前景。二氧化鈦是一種應(yīng)用比較廣泛的光催化劑，但在可見光區(qū)無催化能力，元素共摻雜可以充分利用兩種元素的特點(diǎn)及其協(xié)同作用，在較大程度上提高二氧化鈦的光催化性能。然而，由于粉末狀的催化劑顆粒細(xì)微，難以回收，不利于催化劑的再生和再利用，給實(shí)際應(yīng)用帶來了一定困難。因此，制備負(fù)載型的二氧化鈦光催化劑是目前研究工作的重點(diǎn)。
　　本文選取泡沫鎳為催化劑載體，采用

2、濃硝酸對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，通過溶膠凝膠法制備出負(fù)載在泡沫鎳載體上的氮、氟摻雜的二氧化鈦光催化劑，將這種催化劑簡記為TONF/Ni。通過XRD分析表明，泡沫鎳載體經(jīng)預(yù)處理后表面部分發(fā)生了氧化；通過SEM和 BET分析表明，經(jīng)預(yù)處理后泡沫鎳載體獲得了較大的比表面積，且氮、氟摻雜的二氧化鈦光催化劑均勻的負(fù)載在載體表面上；通過 XPS分析表明，氮、氟元素?fù)诫s進(jìn)入二氧化鈦樣品中，并且氮、氟元素在TiO2中的存在形式主要為Ti-O-N和F-Ti-O，拓

3、寬了二氧化鈦對(duì)光源的響應(yīng)范圍。
　　以酸性紅 A為目標(biāo)物，在可見光和紫外光下通過進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)得到最優(yōu)制備條件：摻雜量N, F:Ti=0.1，煅燒溫度500℃；以TONF/Ni催化劑進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)物為20mg/L的酸性紅A溶液，在可見光和紫外光照射下，最優(yōu)反應(yīng)條件為：催化劑投加量1.5g/L，pH=3，反應(yīng)時(shí)間為4h?？梢姽庀滤嵝约tA去除率、TOC去除率分別達(dá)到70％、60%，紫外光下酸性紅A去除率、TOC去除率分別達(dá)到80