羥基磷灰石支持的二氧化鈦光催化劑合成及對復合污染物的光降解研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-17 02:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 使用紫外線催化來使Cr(VI)還原成Cr(III)[1518]。但由于紫外線在陽光中的含量僅為4%，因此，我們需要一個更有效的方法來降低水中的Cr(VI)污染。同樣的，在地下水中如果含有有機物的話，也同樣地增加了我們接觸有毒有機物的機會，[1920]所以除去這些有機物是我們首要問題。眾所周知，當二氧化鈦在可見光下（波長400納米）條件下，分別單獨催化使Cr(VI)還原，或者使苯酚氧化都是不可行的。而當我們發(fā)現(xiàn)，如果使二氧化鈦混合Cr(VI)以及苯酚在水溶液，并在可見光照射下時，Cr(VI)的還原以及苯酚的氧化都能夠發(fā)生。我們稱此反應為協(xié)同光催化反應[21]。第二章 實驗部分 試劑與儀器試劑： Ca(NO3)24H2O,(NH4)2HPO4,KF,KNO3,LiNO3,檸檬酸三鈉,TBOT,丁醇,p123，重鉻酸鉀，苯酚以上試劑均為分析純。儀 器 ：理學Rigaku D/max2000型X射線衍射儀 (CuKa line, λ= nm)；Nicolet Avatar 370 DTGS FTIR紅外光譜分析儀 (KBr 壓片)；JZM2100 透射電子顯微鏡（附Oxford 能譜儀，Gatan CCD相機，工作電壓200 KV； nm）表征材料。Shimadzu DTA60 差熱－熱重分析儀。稱取Ca(NO3)2, (NH4), , , ，在烘箱中加熱至150度，以10度/分鐘升溫，恒150度20小時，降溫至100度。用減壓過濾法，以100度沸水過濾，過濾膜為PE膜。過濾4遍，直至新鮮濾液中檢測無F為止。之后在烘箱中以75度，加熱6小時，烘干[22]。，攪拌30分鐘，靜置30分鐘，并離心過濾。+，攪拌30分鐘，老化4小時，取出其中一半，老化6小時，離心干燥，450度灼燒[23]。稱取Ca(NO3)2, (NH4), , , ，再外加上述制取的Ti鍍層劑混合于特制的聚四氟乙烯容器中，最后制取鍍有二氧化鈦的羥基磷灰石。 光催化反應實驗Cr(VI)的合成：，定容，得Cr6+。，定容。+溶液，再加入上述苯酚溶液5ml。并使上述Cr6+濃度為8*104mol/L[21],苯酚濃度為1*103mol/L。第三章 結(jié)果與討論Fig. 2 Xray diffraction pattern of the sample，圖中顯示，合成的樣品為羥基磷灰石，對應標準卡片為 PDF＃740566，Ca10(PO4)6 (OH)2，六方晶系，空間群P63/m[176]，晶胞參數(shù)a＝，c＝。Fig. 3 Xray diffraction pattern of the sample，圖中顯示，為羥基磷灰石在檸檬酸三鈉的環(huán)境下，鍍上二氧化鈦。其中綠色為檸檬酸三鈉，褐色為二氧化鈦鍍層。分別在，（101），（200），（220）上有二氧化鈦峰，證實二氧化鈦確實已附著在羥基磷灰石上。Fig. 4 FTIR spectra of the sample，圖中顯示合成的樣品具有OH（63429 cm1）和PO43（1031071096和561 cm1）的特征峰。Fig. 5 FTIR spectra of the sample，圖中顯示合成的樣品具有OH（610 cm1）、PO43（1031051096和561 cm1）的特征峰和TiO2(464cm1)。 SEM spectra of Hap unmodified，照片顯示樣品為六方柱狀單晶體。橫截面尺寸在150nm。樣品大小均勻，不含雜質(zhì)。 SEM spectra of HAP modified by TiO2 。照片顯示樣品被均勻包裹。其中TiO2的包膜厚度可以通過調(diào)節(jié)鈦酸四正丁酯/乙醇的濃度加以調(diào)節(jié)。 TEM spectra of HAP modified by TiO2，圖中可見，TiO2的包膜厚度在10nm左右。 UV diffuse reflectance spectra of HAP with modified and unmodified by TiO2。圖中的紅線為修飾過的TiO2樣品，顯示HAP修飾過TiO2后，紫外吸收向長波長移動，吸收強度急劇增加。帶邊吸收為400nm，這正是TiO2的禁帶寬度。 以HAPTi為光催化劑對污染物的光催化降解與光照時間的關系加入方法： 。降解率W以下式計算：W=(C0—Ct )／C0 100％式中：C?！鹗紩r刻溶液的濃度；Ct —— 反應時間后丙酮的濃度[24]。表1 降解率與光照時間的關系光照時間/min0306090120150降解率/%0 103 mol/L 的苯酚溶液，104mol/L Cr(VI)溶液經(jīng)過不同光照時間的降解。（在檸檬酸介質(zhì)下合成的鍍二氧化鈦的羥基磷灰石） ，104mol/L Cr(VI)溶液經(jīng)過不同光照時間的降解。（在檸檬酸三鈉介質(zhì)下合成的鍍二氧化鈦的羥基磷灰石）表2 光降解與光照時間關系表光照時間/min0306090150180降解率/%0
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