文档介绍：掺杂金属阳离子纳米TiO2光催化降解水中有机污染物
摘要：通过溶胶——凝胶法制备了掺杂Fe3+、Zn2+、u2+的纳米级Ti2，并进展了XRD、TE表征，对染料废水、苯酚的光催化实验说明，Fe3+、Zn2+、u2+的掺杂能明显进步Ti UndpedTi2
Fe3+/Ti2
Zn2+/Ti2
u2+/Ti2
Drbefretreated〔g/L〕
925
925
925
925
Draftertreated(g/L)
Drleaningrate(%)
取一定量的含酚废水与反响器中〔〕，四种催化剂投加量均为1g/L,光距为75，反响60in后，测其Dr值，结果见表3。
表3对含酚废水Dr去除率的比拟
Table3TheparefDrleanrateinphenl
atalyst
UndpedTi2
Fe3+/Ti2
Zn2+/Ti2
u2+/Ti2
Drbefretreated〔g/L〕
280
280
280
280
Draftertreated〔g/L〕
Drleaningrate(%)
表2、表3的结果说明，在Ti2中掺杂Fe3+、Zn2+和u2+，可大大进步有机物的去除率。这是因为Fe3+、Zn2+和u2+均为电子承受体，由于Fe3+、Zn2+和u2+对电子的争夺，减少了Ti2外表电子—空穴对的复合，从而使Ti2外表产生了更多的·H和2-，使有机物去除率进步较快[4]。同时，Fe3+可以吸附在Ti2粉体上，产生氧气高效生成的现象，这也有助于进步去除率[5]。
废水的pH值对于催化剂粒子的外表电荷、极性、粒子大小和状态有着一定的影响，因此它对光催化氧化反响有一定的影响。选用掺Fe3+的Ti2作催化剂，试验条件同上，在不同pH值条件下测含酚废水的Dr去除率，其结果如图2所示。图2中取样点的pH值分别为2、3、4、5、6、7、8、9、10。
从图2可以看出，废水偏酸或偏碱性都能进步Dr去除率。值得一提的是，当溶液的pH值大于10或小于1时，悬浮液无法别离这是由于溶液pH值能改变Ti2颗粒外表的电荷，从而改变颗粒在溶液中的分散情况。当溶液pH值接近Ti2等当点时，由于范德华力的作用，颗粒之间容易团聚形成大颗粒。在水中Ti2的等当点大约是pH=3[6]，当悬浮液pH值远离等当点时，由于颗粒互相间的排挤力，粒子在溶液中的分散性很好，去除率也更高。根据光催化氧化的反响机理，H·可以有不同的来源，高pH值条件下，H·易通过H-直接迁移至光活性的Ti2外表，进而俘获光生空穴而产生；低pH值条件下，H·易通过H+与被吸附2-系列结合，在形成H22的根底上进一步反响生成，而许多研究认为，H-更易通过后一种途径产生[7，8]。
通过凝胶—溶胶法合成掺杂Fe3+、Zn