高指数晶面TiO2对铬的吸附及光催化去除

• 作者: 张建锋 李尧 谢晓丹 钟德健
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 铬污染 TiO2{201} 吸附去除 光催化还原 表面沉淀
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 页码范围: 701-707
• 页数: 7页
• 分类号: X131
• 字数: 4547字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.201806091

摘要

由工业生产引起的铬污染是环境领域面临的一大挑战.二氧化钛(TiO2)材料因其吸附催化的双重作用在铬的去除方面具有潜在应用前景.利用溶剂热法合成高指数晶面TiO2{201},对其进行SEM、TEM、XRD及XPS表征,并用于Cr(Ⅲ/Ⅵ)的吸附及Cr(Ⅵ)的光催化还原,以达到从水体中去除铬的目的.所合成的TiO2{201}为锐钛矿相,呈蒲公英状的层级结构.Langmuir吸附等温线结果表明,TiO2{201}对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的最大吸附量分别为22.7 mg·g-1和13.2 mg·g-1,Freundlich模型拟合结果表明TiO2{201}对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的吸附均易于进行,其1/n均小于0.5.在紫外光照条件下,TiO2{201}作为光催化剂可将毒性较强且吸附去除效果较差的Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),并以Cr(OH)3及Cr2 O3的形式沉淀在TiO2表面,XPS表征结果进一步证实了表面沉淀的存在.为探明TiO2{201}光催化还原Cr(Ⅵ)的机制,分别研究光生空穴淬灭剂(EDTA-2Na)和光生电子淬灭剂(KBrO3)对Cr(Ⅵ)还原效率的影响,证明Cr(Ⅵ)的还原是由光生电子引起.