TiO-,2--Fe-,2-O-,3-復(fù)合薄膜的制備及光催化降解有機(jī)廢水研究.pdf

1、本論文研究了納米二氧化鈦薄膜、納米鐵氧化物薄膜體系，并在普通載玻片上成功制備了納米TiO2/Fe2O3復(fù)合薄膜，對(duì)二氧化鈦/鐵氧化物復(fù)合薄膜體系的反應(yīng)機(jī)理和光催化氧化降解印染廢水亞甲基藍(lán)的效果與效率進(jìn)行了初步探討，研究了鍍膜次數(shù)、焙燒溫度、焙燒時(shí)間、光源、不同目標(biāo)物以及目標(biāo)物的初始濃度、光照時(shí)間、反應(yīng)氣氛、摻雜等對(duì)薄膜的光催化效率的影響，主要研究工作內(nèi)容及結(jié)論如下： 1、用溶膠.凝膠法和浸漬-提拉法在清潔載玻片上鍍5層納米TiO

2、2薄膜，制備條件為：鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、水、硝酸(1mol/L)按照體積比3:15:1:5的比例混合，適量冰醋酸，經(jīng)550℃焙燒2h后，得到了晶體長(zhǎng)度為5-10hm的混合礦相納米TiO2。用三價(jià)鐵和堿充分水解，調(diào)pH為2.1，60℃水浴下振蕩48h后轉(zhuǎn)化成水合氧化鐵和羥基氧化鐵的混合物，在玻片上鍍5層鐵氧化物薄膜，350℃焙燒1h后得到晶體長(zhǎng)度為20-60nm的納米α-Fe2O3。在TiO2薄膜表面繼續(xù)鍍5層鐵氧化物膜，經(jīng)350α焙燒

3、1h后得到TiO2/Fe2O3復(fù)合納米薄膜催化劑，經(jīng)TEM表征發(fā)現(xiàn)，二氧化鈦圓團(tuán)狀晶體表面附著著赤鐵礦的棒狀晶體，晶格條紋清晰可見(jiàn)。 2、純TiO2薄膜催化劑在不斷曝氣條件下接受紫外光照射1h對(duì)濃度為5mg/L的亞甲基藍(lán)降解率可達(dá)到78％，處理工業(yè)二甲基亞砜廢水6h效率能達(dá)到82％，經(jīng)過(guò)摻雜鐵離子改性后的薄膜效率有所提高；在氙燈下幾乎沒(méi)有光催化效率。(本論文處理所有廢水均只用一片鍍膜質(zhì)量不到0.01g的膜片，若不加說(shuō)明，亞甲基藍(lán)

4、廢水取用量為10mL，濃度為5mg/L)。 純Fe2O3薄膜催化劑在不通空氣，不加任何酸堿、催化劑的條件下經(jīng)紫外光照射2h對(duì)濃度為1mg/L亞甲基藍(lán)降解率為68％，低于純TiO2薄膜；經(jīng)氙燈照射2h對(duì)5mg/L亞甲基藍(lán)的降解率為55％，經(jīng)太陽(yáng)光照射10h可以達(dá)到75％的降解率。 3、TiO2/Fe2O3復(fù)合薄膜在未通空氣，不加任何外加酸堿、催化劑的條件下接受紫外光照射3h對(duì)5mg/L的亞甲基藍(lán)的降解率為60％，略低于純T