TiO表面包覆特性与光催化性能.pdf

第37卷 增刊2 稀有金属材料与工程 V01．37，Suppl．2 RAREM[ETALMATERIALSANDENGINEERING 2008 2008年 5月 May Ti02表面包覆特性与光催化性能 丁新更1，刘健翔2，杨辉1一，砂田香矢乃4 (I．浙江大学材料科学与工程学系，浙江杭州310027) (2．浙江大学城市学院医学院，浙江杭州310015) (3．浙江大学绿色建材与应用技术工程研究中心，浙江杭州310027) (4．东京大学先端科学技术研究中心，153-8904日本) 剂的光催化性能，发现Nation表面包覆P25光催化剂可以在21h内分解种菌唑50％以上，而不分解其他有机物，显示 通过与种菌唑的离子交换，使种菌唑被吸附到Ti02的表面，促进了其分解效率。 关键词：Ti02；光催化；农药；离子交换剂 中图法分类号：TB313 文献标识码：A 文章编号：1002—185X(2008)S2-358-04 1 引 言 2 实 验 Ti02作为一种研究比较成熟的光催化剂，广泛应2．1农业废水的制备 用到杀菌，分解有机物以及作为亲水和疏水表面材料。 将200g稻种浸泡在667mL水中，加入200皿 Ti02具有高光催化性，无毒，价格相对低廉[卜31。 目前除了各个科研单位自行研发的光催化Ti02集起来，再加入667mL水，浸泡ld，如此往复3次， 外，已有大量的商品化产品上市，比较著名的有德国 共收集得到2L废水，作为农业废水备用。 2．2表面包覆复合光催化剂的制备 的Degussa，日本的石原化学等企业。这些产品价格 相对低廉，稳定性好，易于产业化应用。目前已有大 量的文献研究采用Degussa公司的P25作为光催化剂(Ishihara)，ST-31(Ishihara)and 分解苯酚、百草枯、甲胺磷等t4堋。在实验研究中，P25 对处理纯的农药溶液显示了很高的分解效率，在农药 离子交换剂，通过湿化学法均匀包覆纳米Ti02，它与 h时就可 浓度为几到几十ppm时，一般只需要5～10 Ti02的比例是5rag：19。 以分解完全。因为农业废水中含有大量的其他有机物， 2．3光催化分解过程 而农药含量不足总有机碳含量(TOC)的5％，因此其 Nation包覆的复合纳米Ti02光催化剂以4g／L的 他有机物的存在影响了农药的分解效率。 比例加入到上述制备好的农业废水中，激发光源为 本实验中，在纳米Ti02的表面包覆一层离子交换 mW／cm2)。 废水中的TOC(TOC)和种菌唑的含量分别采用总有 剂Nation(Dupont)，通过Nation的离子交换特性，将 农药吸附到纳米Ti02的表面，提高对农业废水中农药机碳测定仪和HPLC测定，复合Ti02光催化剂的表面 的分解效率。本实验研究了在紫外线照射下，不同型 性能通过XPS测定。 号纳米Ti02、Nation的含量以及表面包覆特性，对复 3结果与讨论 合光催化剂催化效率的影响。实验通过XPS表征了纳 3．1 Nation包覆不同Ti02粉体的光催化性能 米Ti02表面Nation的存在状态，并通过高效液相色 谱(HPLC)和总有机碳测定仪，分析了农业污水中农 通