介孔生物质基活性炭负载TiO2的光催化降解动力学研究

• 作者: 刘孟浩 张争艳 李彦涵 梁淑芬 简秀梅 蒋恩臣
• 来源期刊: 太阳能学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光催化 TiO2 有机污染物 介孔材料 生物质 活性炭
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 页码范围: 17-25
• 页数: 9页
• 分类号: TQ426
• 语种: 中文

摘要

采用介孔生物质基活性炭作为载体负载TiO2,研究载体比表面积、不同煅烧温度、不同负载比例下的载体负载TiO2光催化剂对光催化降解水体有机污染物亚甲基蓝的影响,通过比表面积测试法(BET)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析手段对其表面形貌和晶体结构进行表征.结果 表明,载体的比表面积和孔隙结构与光催化反应效果呈正向影响关系,当活性炭与TiO2质量比为1.3∶1,煅烧温度为500℃时的样品(记为1.3AC4@1TiO2-500)比表面积为460.10m2/g,对亚甲基蓝溶液的光催化降解量可达到24.06 mg/g.光催化剂煅烧温度与TiO2锐钛晶型的完善程度和晶粒尺寸呈正向影响关系,因而提高煅烧温度可增强光催化反应效果,当活性炭与TiO2质量比为1.3∶1,煅烧温度为700℃时的样品(记为1.3AC4@ITiO2-700)对亚甲基蓝溶液的光催化降解量可达到26.72 mg/g.活性炭负载比例与光催化反应效果呈正向影响关系,活性炭负载比例的增加可促进TiO2光生载流子的分离,增强光电流响应强度,从而提高光催化活性.拟合结果表明,采用介孔生物质基活性炭负载TiO2对亚甲基蓝的光催化反应可用伪一级动力学方程较好表示.