TiO2/核桃壳炭复合材料的制备及光催化降解苯酚研究

编号 zgly0001695818

文献类型 期刊论文

文献题名 TiO2/核桃壳炭复合材料的制备及光催化降解苯酚研究

作者 张金源  雷华健  周世萍  李惠娟  邓志华  史正军 

作者单位 西南林业大学西南地区林业生物质资源高效利用国家林业和草原局重点实验室 

母体文献 林业工程学报 

年卷期 2020年03期

年份 2020 

分类号 X703 

关键词 核桃壳炭  TiO2  光催化降解  苯酚废水  动力学性能 

文摘内容 为提高TiO2的回收性能,促进农林废弃物的资源化利用,以核桃壳为炭源,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/核桃壳炭复合材料。通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、比表面积和电镜扫描等手段对复合材料的化学和晶相结构、比表面积和微观形貌进行表征,并测试其对苯酚的吸附-光催化性能。物相表征结果显示,TiO2/核桃壳炭（400℃,2 h）中TiO2以锐钛矿相颗粒分散在核桃壳炭表面,炭的固载提高了TiO2的分散性能,使其晶粒尺寸由15.7 nm降低至11.6 nm,增强了可见光吸收能力。活性分析结果表明:当TiO2含量为80%,催化剂用量为2 g/L,苯酚初始质量浓度为10 mg/L,紫外光照射240 min时,TiO2/核桃壳炭（400℃,2 h）对苯酚的降解率为97.7%,化学需氧量降解率为92.36%,优于TiO2（分别为71.55%和63.34%）和商业购买的平均粒径为25 nm的锐钛矿晶和金红石晶混合相的TiO2（降解率88.56%）,且几乎完全矿化,符合一级反应动力学方程。TiO2和TiO2/核桃壳炭光催化降解苯酚的主要活性中心分别为·OH和·O2-,核桃壳炭的负载提高了TiO2吸附-光催化苯酚性能和回收效率。