2.2 Ti0光催化剂固定方法
催化剂的存在形式一般为薄膜和粉体两种,故TiO2的固定就分为载体上薄膜的制各及粉体在载体上的固定。
1、物理负载法
物理负载法主要有:粉体烧结法和热胶粘法。粉体烧结法是将Ti02微粉超声分散在水或其它溶剂中形成悬浮液,然后将载体加入其中充分搅拌,使Ti0光催化剂负载其表面,然后将其在低于45O℃的温度下烧结。而热胶粘法是指对于不滕绎高浸结的载体,在TiO2微粉中加入合适的粘接剂,然后将其均匀涂敷在载体表面;也可将Ti02微粉、载体、偶联剂一起搅拌或加热回流。该方法工艺比较简单,但涂敷难均匀,涂层厚度难控制,且深层附着力不稳定。
2、化学方法
(1)溶胶凝胶法
溶胶凝胶法是将前驱物在水或有机溶剂中水解而制得相应的Ti02前驱体溶胶,然后通过浸渍涂层、旋转涂层或喷涂等方法将溶胶施于载体上,待干燥后进行热处理,最后在载体上形成一层TiO2固定膜。该法将TiO2纳米微粒的制备与固定化一次完成且工艺简单,制备条件简便,制得的薄膜均匀、透明、负载牢固、稳定性极佳。
(2)化学气相沉积法
化学气相法需将前驱物用载气输送到反应室,利用气态物质在载体表面上进行化学反应,生成TiO2薄膜。其中,金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)具有分阶段沉积、化学计量数可控制等特点,其用途极为广泛。
(3)液相沉积法
它是利用水溶液中氟的金属配离子和金属氧化物之间的化学平衡,将金属氧化物沉积到浸渍在反应液中基底上的一种方法。其优点是设备简单,膜厚可控制,可进行大表面积和各种形状的载体。但此法不易得到纯的TiO2膜。
3纳米Ti02在污水处理中的应用
31染料废水的处理
染料废水色度高、浓度高、毒性大、难降解,且大多含有等致癌物质,对人类危害极大,印染废水处理一直是废水处理中的一大难题。研究结果表明在以纳米Ti02为光催化剂,在可见光照射下,水溶性偶氮染料易发生光催化降解反应。
3.2化工废水的处理
化工废水的基本特征为极高的COD、高盐度、对微生物有毒性,是目前水处理技术方面的研究重点和热点。在不同的催化氧化条件下,以TiO2为主的半导体光催化剂对常见的化工污染物都有较好的催化氧化效果。采用Ti悬浮体系光催化氧化处理苯酚废水,当Ti0用量为2g/L、pH值为3、连续曝气和搅拌条件下,阐紫外光照后,苯酚(1Orag/L)去除率达96%。
3.3农药废水的处理
农药一般分为杀虫剂和除草剂,危害范围广,在大气、土壤和水体停留时问长,对动、植物有极大危害。武正簧等以铜丝为基底物镀上TiO2薄膜,在一定的催化条件下,光照60min,氧化乐果和久效磷的光催化降解率高达80%。利用光催化氧化降解农药不会生成其它有毒物质,无二次污染,具有其它方法无可比拟的优点。
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