TiO2／PS／Fe3O4光催化剂的低温制备及其光催化和磁回收性能

• 作者: 任学昌 常青 念娟妮 王刚 王雪姣 肖举强
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 二氧化钛 磁载光催化剂 低温 光催化活性 磁回收
• 年，卷（期）: 2012,（8）
• 页码范围: 2752-2758
• 分类号: X703.1
• 语种: 中文

摘要

以聚苯乙烯（PS）包覆油酸修饰过的纳米Fe3O4为磁核,在低温（90℃）、中性（pH=7左右）条件下,制备了以PS为惰性隔离层的磁载TiO2光催化剂.用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外分光光度计（FT-IR）、振动样品磁强计（VSM）对催化剂的物相组成、形貌、表面性质、磁学性质进行了表征.以苯酚为模拟污染物,考察了其光催化活性,以自制的磁回收装置,考察其回收特性.结果表明,低温制备的TiO2为锐钛矿结构,平均粒径为2～5 nm,催化剂TiO2/PS/Fe3O4[其中物质的量比为n（TiO2）∶n（St）∶n（Fe3O4）=60∶2.5∶1]具有结构完整的壳/壳/核结构,TiO2在PS/Fe3O4表面负载牢固;光催化降解苯酚遵循一级反应动力学方程,TiO2/PS/Fe3O4[n（TiO2）∶n（St）∶n（Fe3O4）=60∶2.5∶1]的反应速率常数K=0.025 8,与纯TiO2的活性接近（K=0.026 2）;循环使用5次后,反应速率常数仅降低0.003 4.所制催化剂具有较强的磁感应强度,平均回收率可达到92%以上.该低温水解法制备的磁载TiO2光催化剂具有良好的应用前景.