物理科學(xué)學(xué)院陳友強(qiáng)(編輯修改稿)
2024-08-31 18:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 W日光燈下和模擬日光燈的Qsun太陽(yáng)能室進(jìn)行了降解實(shí)驗(yàn)，得出了在燒結(jié)溫度500176。C時(shí)得到的催化劑能吸收可見(jiàn)光而且具有最高的活性。Ning Ma[31]等人通過(guò)溶膠凝膠法制備了N摻雜的TiO2無(wú)機(jī)膜。并運(yùn)用在實(shí)際的污水處理中，可實(shí)現(xiàn)污水中污染物的分離和降解。楊芬[32]等人通過(guò)采用溶膠凝膠法制備了N/F/TiO2粉末，并對(duì)亞甲基藍(lán)溶液進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)得出摩爾比N:F:TiO2 = 1:4:5，煅燒溫度為600176。C，pH=7的條件下，100mg光催化劑對(duì) 100 mL濃度為20 mg/L的亞甲基藍(lán)光催化降解時(shí)間為4h，降解效率很高。Zhiqiang Wang[33]等人通過(guò)表面分子印跡技術(shù)合成了MIP/STiO2復(fù)合材料，這種材料提高了在可見(jiàn)光范圍的催化活性。通過(guò)催化實(shí)驗(yàn)得出，MIP/。光敏化主要是通過(guò)TiO2與一些光敏劑在一定條件下通過(guò)化學(xué)吸附或物理吸附結(jié)合于TiO2表面，從而增加TiO2吸收波長(zhǎng)的范圍，從而提高對(duì)光的利用率。但是這種方法的主要缺點(diǎn)是光敏化染料與TiO2分子結(jié)合的不夠牢固，容易使染料分子緩慢溶解在水溶液中[34]。光敏化主要運(yùn)用有機(jī)敏化劑對(duì)TiO2改性。[34,35,36]呂向菲[35]等人使用銅卟啉與TiO2結(jié)合，在可見(jiàn)光下降解4NP。表明卟啉環(huán)外取代基越多，與TiO2結(jié)合越緊密，光降解效果越好。Cheng Huang[36]等通過(guò)制備二種含羥基金屬卟啉修飾的TiO2和一種含羥基卟啉修飾的TiO2，并進(jìn)行了光催化降解有機(jī)物的對(duì)比，結(jié)果顯示經(jīng)過(guò)修飾的TiO2光催化效果明顯增加。 Zhongyu Li[37]等成功制備了方酸菁染料敏化的TiO2，驗(yàn)證了其光催化活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于純TiO2。并且經(jīng)過(guò)光敏化TiO2納米顆粒在光譜的響應(yīng)擴(kuò)展到可見(jiàn)光區(qū)域，提高了TiO2在可見(jiàn)光區(qū)域的光催化效率。由于單種方法已經(jīng)無(wú)法滿足對(duì)TiO2光催化性能的提高，出現(xiàn)了多種方法復(fù)合改性。例如EunJi Park[38]等人對(duì)TiO2進(jìn)行了N的摻雜和親水性表面改性兩種處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)N的摻雜和親水性表面改性都對(duì)亞甲基藍(lán)的降解有促進(jìn)作用，而且超過(guò)了兩種處理的個(gè)體效果之和。還有采用金屬和非金屬離子的協(xié)同作用，對(duì)二氧化鈦光催化效率的提高超過(guò)單一元素?fù)诫s的效果。[39,40]4 結(jié)語(yǔ) 盡管TiO2光催化研究的已取得較多豐富成果，各種改性方法層出不窮，但仍存在許多不足。其面臨的主要問(wèn)題包括如何提高TiO2的利用率及如何增大吸收范圍，如提高TiO2利用率有著許多改性的方法，但它們的穩(wěn)定性如何？是否可以重復(fù)利用？成本和能源利用率是否利于TiO2的大規(guī)模應(yīng)用？然而在全球環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高的今天，人們有理由相信，隨著TiO2光催化研究的不斷深入，其在污水處理以及空氣凈化等領(lǐng)域必將展現(xiàn)良好的廣泛應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn):[1] Fujishima A，Honda K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode [J]. Nature，1972，238(5358)：37–38.[2] Frank S N，Bard A J. Heterogeneous photocatalytic oxidation of cyanide ion in aqueous solutions at titanium dioxide powder[J]. Journal of the American Chemical Society，1977，99(1)：303–304.[3] 章丹,徐斌,[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，2013(5):35–42.[4] 劉松翠,呂康樂(lè),[J].影像科學(xué)與光化學(xué),2008,26(2):138–147.[5] 尤玉飛,徐春花,[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2013,34(2):5–7.[6] 秦緯,劉建軍,[J].無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào),2007,22(5):931–936.[7] 蔣玉龍,王智宇,[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版）,2005,39(3):440–444.[8] 、pH和TiO2量對(duì)TiO2吸附亞甲藍(lán)的研究[J].廣州化工,2013,41(4):102–103.[9] 景偉文,[J].環(huán)境污染與防治,2013,35(1):40–44,49.[10] 呂雷,朱米家,[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,(1):209–211.[11] 王曉霞,薛文平,[J].大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,29(3):194–197.[12] Zhao C，Pelaez M，Duan XD，Deng HP，O39。Shea K，F(xiàn)attaKassinos D，Dionysiou DD,Role of pH on photolytic and photocatalytic degradation of antibiotic oxytetracycline in aqueous solution under visible/solar light: Kinetics and mechanism studies[J]. Applied Catalysis B: Environmental,2013,134:83–92.[13] Zhang charge carrier dynamics of colloidal semiconductor nanoparticles[J]. ,2000,104:7239.[14] [J].南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2012,26(2):55–59.[15] 肖艷麗,王化杰,[J].合肥師范學(xué)院學(xué)報(bào),2012,(3):80–83.[16] Hao Dong,Yang Zhenming,Jiang Chunhai,Zhang Jinsong,Synergis
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