粉煤灰基沸石-TiO_2复合催化剂的合成及性能

• 作者: 薛海月 王连勇 刘向宇 韩建丽
• 来源期刊: 洁净煤技术
• 学科: 工学
• 关键词: 粉煤灰 TiO_2 光催化 复合催化剂 印染废水 沸石
• 年，卷（期）: 2023,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 125-133
• 页数: 8页
• 分类号: X703
• 语种: 中文
• DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.21053001

摘要

粉煤灰作为一种固体废弃物，具有成本低廉、来源广泛等优点，可被广泛用于制备沸石的催化剂载体，实现其高值化利用的同时保护生态环境。以固体废弃物粉煤灰为原料制备了X型沸石-TiO_2复合光催化剂，在合成沸石的过程中成功负载TiO_2,相较于合成沸石后再进行负载的方式，节约制备成本。采用4因素4水平正交试验，以TiO_2与粉煤灰的质量比、粉煤灰与氢氧化钠的质量比、粉煤灰与超纯水的质量比、晶化时间为影响因素，以亚甲基蓝去除率为目标函数探索了催化剂最佳制备条件，并对最佳催化剂进行了XRF、XRD、FTIR、SEM表征分析。试验结果表明，当m_1/m_2为1.0∶2.9、m_3/m_2为1.5∶1.0、灰水质量比为1∶10、晶化时间为24 h时(其中，m_1、m_2、m_3分别为TiO_2、粉煤灰和NaOH的质量),催化剂性能最佳。配制质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝模拟废液，添加该组条件下的催化剂0.25 g/L,30℃条件下反应1 h,在黑暗及紫外光照射条件下，亚甲基蓝去除率分别为42.47%和98.15%,说明该方法合成的X型沸石-TiO_2复合光催化剂对印染废水中的染料分子处理效果好，且粉煤灰属于火电厂废弃物，在低成本条件下制备了较理想的催化剂材料，实现以废制废。