發(fā)布時間：2021-08-16 17:58

　　通過共沉淀法自制上轉換材料與TiO₂復合的納米光催化劑;利用SEM、XRD等方法對光催化劑進行表征;通過改變催化劑摻雜比、pH值、催化劑投入量、光照時間和柴油初始濃度研究了可見光下光催化降解海水中柴油污染的影響因素以及復合光催化劑ZrO₂（Er3+）/TiO₂的利用效率,通過正交試驗優(yōu)化海水中柴油污染的降解;進行動力學分析,計算總反應速率表達式。結果表明,當柴油初始濃度為0.20g/L,催化劑投加量為0.8g/L,催化劑摻雜比為40%,pH為7,光照時間為2.5h時,復合光催化劑的利用效率最高,柴油的去除率達到87.74%。ZrO₂（Er3+）/TiO₂在可見光下能夠有效地降解海水中的柴油污染。 

【文章來源】：材料導報. 2017,31(S1)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１光催化劑的制備流程圖Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ

氧化鈉調節(jié)其ｐＨ值，添加一定量的自制光催化劑ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２，在可見光下光照。柴油剩余量可以利用紫外可見分光光度計測得，光催化劑的降解效率可以由計算得出。圖１光催化劑的制備流程圖Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ３結果３．１ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２復合光催化劑的表征采用Ｑｕａｎｔａ２００ＦＥＧ場發(fā)射環(huán)境掃描電子顯微鏡（ＳＥＭ）觀察光催化劑的外貌，結果如圖２所示，結果表明，ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２復合光催化劑有良好的結晶度，呈現(xiàn)球體結構，這表明此材料可以促進光催化反應。隨著摻雜比的增加，復合光催化劑出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，可能影響光催化效果。圖２不同摻雜比的ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２光催化劑的ＳＥＭ圖Ｆｉｇ．２ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｐｉｎｇｒａｔｉｏ利用Ｘ射線衍射分析（ＸＲＤ）確定光催化劑的組成和粒徑大小，結果如圖３所示，當２θ為２５．３４６１°、３６．８９９８°、３６．２６９°、３７．７２６８°、４８．０２０７°、５４．０５２６°、５５．１４７８°和６２．７３７３°時峰值明顯，利用Ｓｃｈｅｒｒｅｅｒ公式計算求得光催化劑的平均粒徑分別為１６．１５ｎｍ、２４．６５ｎｍ、４８．５０ｎｍ、１３．４５ｎｍ、４８．４８ｎｍ和４９．８８ｎｍ，將ＸＲＤ圖譜與ＪＣＰＤＳ卡（ＪＣＰＤＳ２１－

Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２復合光催化劑有良好的結晶度，呈現(xiàn)球體結構，這表明此材料可以促進光催化反應。隨著摻雜比的增加，復合光催化劑出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，可能影響光催化效果。圖２不同摻雜比的ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２光催化劑的ＳＥＭ圖Ｆｉｇ．２ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｐｉｎｇｒａｔｉｏ利用Ｘ射線衍射分析（ＸＲＤ）確定光催化劑的組成和粒徑大小，結果如圖３所示，當２θ為２５．３４６１°、３６．８９９８°、３６．２６９°、３７．７２６８°、４８．０２０７°、５４．０５２６°、５５．１４７８°和６２．７３７３°時峰值明顯，利用Ｓｃｈｅｒｒｅｅｒ公式計算求得光催化劑的平均粒徑分別為１６．１５ｎｍ、２４．６５ｎｍ、４８．５０ｎｍ、１３．４５ｎｍ、４８．４８ｎｍ和４９．８８ｎｍ，將ＸＲＤ圖譜與ＪＣＰＤＳ卡（ＪＣＰＤＳ２１－１２７２）進行對照，可看出樣品為銳鈦礦型ＴｉＯ２。３．２催化劑用量對光催化反應的影響控制柴油的初始濃度為０．２ｇ／Ｌ，海水的ｐＨ為８．０，ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２的摻雜比為Ｔ３０，催化劑的投加量為０ｇ／Ｌ、圖３復合光催化劑ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２的ＸＲＤ圖Ｆｉｇ．３ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆａｓ－ｐｒｅｐａｒｅｄＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２·３６９·可見光下利用ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２光催化降解海

【參考文獻】：
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本文編號：3346135