TiO2/EP复合光催化材料的制备及其催化性能研究

1.3　TiO2/EP催化材料负载量的测定

称取一定量的TiO2/EP催化剂放置于烧杯中,用H2SO4-(NH4)2SO4溶液加热溶解,以H2O2为显色剂,用分光光度计在410nm处测定其吸光度,即可得到TiO2负载量[8]。

1.4　TiO2/EP催化活性的评价

在自制的光化学反应器中,称取一定量的TiO2/EP催化剂加入到浓度为15mg/L的罗丹明B中,在不同的条件(无紫外、有紫外及紫外加空气)下进行催化实验。为考察光催化反应效果,同时进行催化剂吸附和光照溶液的空白实验。每隔一定的时间用可见分光光度计测其吸光度。为避免自然光的影响,上述光催化体系均在暗箱中操作。

2　结果与讨论

2.1　TiO2/EP催化材料的XRD与SEM分析

将制得的TiO2/EP催化剂采用X射线衍射(XRD)方法,在粉晶衍射仪上进行晶相分析,结果见图1。从图1可以看出,珍珠岩的XRD图谱中没有出现其任何特征衍射峰,而用微波法制备的TiO2/EP催化材料则于2θ=25.4°处出现明显的衍射峰。另外,根据扫描电镜照片可以看出, TiO2呈球状颗粒覆盖在膨胀珍珠岩表面,粒径在1~2μm,且分布均匀。这说明利用微波法已成功制得了TiO2/EP催化剂。

图1　膨胀珍珠岩与TiO2/EP催化材料的XRD图谱

(1.膨胀珍珠岩;2.TiO2/EP催化材料)

2.2　微波功率对TiO2/EP催化性能的影响

微波是一种高频电磁波,能深入到样品内部使其中心温度迅速升高,它能在很短的时间内使整个样品几乎同时被均匀加热,大大消除反应的温度梯度。从图2看出,随着微波功率的增加, TiO2/EP催化剂对罗丹明B的脱色率也随之增加。当微波功率为230~250W时,脱色效果达到最佳,再继续增加微波功率,脱色率增加不明显。考虑降低能耗、节省能源,微波加热功率确定为240W。

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