La 3+掺杂TiO2光催化降解染料废水的研究

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稀土元素掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝研究

稀土元素掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝研究【摘要】：亚甲基蓝是废水中主要的有机污染物之一，是废水处理的主要对象。

对于这个污染问题，选择用具有发展前景的光催化材料纳米TiO2来作为光催化剂，对亚甲基蓝进行光催化降解的研究，从而提供了对印染废水处理的有效方法。

虽然TiO2光催化剂是一种理想的催化剂，但是TiO2的光催化活性较低，限制了它的应用。

因此对TiO2进行掺杂改性来提高光催化活性和对太阳光的利用，可以更好地降解污染物。

在本实验中，用直接热氧化法来制备稀土元素（La、Ru）掺杂TiO2纳米复合膜（光催化剂），采用SEM、XRD、电化学测试等手段对TiO2复合膜的结构、成分和表面形貌进行性能表征测试，并用甲基蓝溶液为降解物来评价稀土掺杂后TiO2复合膜的光催化性能。

实验结果表明：稀土掺杂后的TiO2复合膜与未掺杂的TiO2复合膜相比，稀土掺杂后的TiO2复合膜具有较好的光催化活性。

【关键词】：热氧化法，光催化，稀土掺杂TiO2，亚甲基蓝，降解The research of rare earth element doped nanometer TiO2 photocatalytic degradation of methylene blue【Abstract】: M ethylene blue as one of the typical organic pollutants in the printing and dyeing wastewater, so is an important object of printing and dyeing wastewater treatment.In response to this serious pollution problem,chose an environmental protection nanometer TiO2 photocatalysis materials for the degradation of methylene blue which is vast application of development, and provide an effective method of treatment printing and dyeing wastewater. TiO2 is a kind of ideal photocatalyst, but TiO2photocatalysis have a shortcoming of low activity that make its application has been limited.In order to improve the photocatalytic activity of TiO2and utilization of visible light, so as to achieve the degradation of pollutants, we do a research of TiO2 modified by doped.In this experiment,rare earth element(La, Ru)doped nanometer TiO2 prepared by direct thermal ing SEM, XRD and electrochemical measurement of TiO2 composite film structure, composition and surface morphology of performance characterization, and for the degradation of methylene blue solution after to evaluate rare earth doped TiO2photocatalytic performance of the composite film.The results showed that: TiO2composite film of rare earth doped TiO2 composite membranes compared to the undoped, TiO2 composite film of rare-earth doped with good photocatalytic activity.【Key words】: Thermal oxidation method, Photocatalysis, Rare earth doped TiO2 Methylene blue,Degradation目录第一章绪论 (1)1.1 我国印染废水污染现状与危害 (1)1.1.1 印染废水污染现状 (1)1.1.2 印染废水的危害 (1)1.2 印染废水的处理技术 (2)1.2.1 物理法 (2)1.2.2 化学法 (2)1.2.3 生物法 (2)光催化的应用与发展的趋势 (2)1.3 纳米TiO2光催化的应用 (2)1.3.1 纳米TiO2光催化的发展趋势 (3)1.3.2 纳米TiO21.4 纳米TiO的制备方法 (3)21.4.1 Sol-Gel(溶胶-凝胶法) (3)1.4.2直接热氧化方法 (4)1.4.3 液相沉积法（LPD） (4)1.5 纳米TiO光催化剂的改性 (4)21.5.1 过渡元素掺杂 (4)1.5.2 贵金属沉积 (5)1.5.3 稀土掺杂 (5)1.6 选题研究内容及目的 (5)1.6.1 研究内容 (5)1.6.2 研究目的 (5)第二章实验部分 (7)2.1 实验主要药品及仪器设备 (7)2.1.1 主要实验药品 (7)2.1.2 主要实验仪器设备 (7)2.1.3 光电催化反应装置 (8)光催化剂 (8)2.2 直接热氧化法制备TiO22.2.1 钛板前处理 (8)2.2.2 溶液的配制 (8)2.2.3 钛板涂层 (9)2.3 TiO光催化剂光催化效果的测试 (9)22.3.1 降解物的选择 (9)2.3.2 标准亚甲基蓝溶液吸光度与浓度的关系 (9)光电催化的影响 (11)2.3.3 La3+掺杂量对TiO2光催化剂的电化学测试 (13)2.4 TiO22.4.1电化学测试装置 (13)2.4.2 OCP曲线 (13)2.4.3 极化曲线 (14)光催化剂的表征 (16)2.5 TiO22.5.1 XRD图谱 (16)2.5.2 SEM图谱 (16)第三章结论与展望 (18)3.1 结论 (18)3.2 展望 (18)参考文献 (19)致谢....................................................... 错误！未定义书签。

氮掺杂TiO2光催化降解甲基橙染料废水的试验研究

氮掺杂TiO2光催化降解甲基橙染料废水的试验研究夏　勇1,2,鲁立强1,2,沈　翔1,2(1.中国地质大学教育部纳米矿物材料及应用工程研究中心,武汉430074;2.中国地质大学材料科学与化学工程学院,武汉430074)摘　要:采用溶胶2凝胶法以尿素为氮源制备了氮掺杂锐钛矿型纳米TiO2光催化剂(TEM像图显示制备的样品的平均粒径在20nm左右,UV2vis漫反射分析表明氮掺杂使催化剂的吸收带边红移至550nm的可见光区域),以氙灯为辐照光源,用自制光催化反应器降解甲基橙染料溶液,研究了催化剂用量、染料初始浓度和环境p H值变化对甲基橙降解率的影响,同时考察了催化剂在太阳光下的光催化活性,结果表明:当催化剂用量为2g/L、溶液p H 值为2.74时,初始浓度为10mg/L的甲基橙在氙灯光照45min后降解率达100%;自然光照120min后降解率为95.4%。

关键词:氮掺杂TiO2;光催化;甲基橙染料废水;降解率中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:167121556(2010)022*******Photocatalytic Degradation of Methyl OrangeW aste w ater with Nitrogen2doped TiO2XIA Y ong1,2,L U Li2qiang1,2,SH EN Xiang1,2(1.Engineering Research Center of N ano2geomaterials of Ministry of Education,China University of Geosciences,W uhan430074,China;2.College of M aterial Science&Chemical Engineering,China University of Geosciences,W uhan430074,China)Abstract:The N2doped TiO2p hotocatalyst s were p repared by t he sol2gel met hod wit h urea as t he nit rogen source.The TEM analysis shows t hat t he average grain size of N/TiO2is about20nm.The UV-vis diff use reflectance spect rum indicates t hat t he absorption edge of N/TiO2shift s to550nm.The degradation of met hyl orange(MO)was investigated in a self2made p hotoreactor wit h Xenon lamp as t he irradiation source.The effect of t he initial concent ration of MO,catalyst dosage and p H value on MO degradation was st udied.The catalytic activities of p hotocatalyst s under sunlight irradiation were also investigated.In t he condition of TiO2dosage of2g/L and p H of2.74,t he MO aqueous solution wit h initial concent ration of10 mg/L reaches a degradation efficiency of100%,wit h Xenon2light irradiation for45minutes.The degrada2 tion efficiency of sunlight irradiation is95.4%for120minutes.K ey w ords:nit rogen2doped TiO2;p hotocatalysis;met hyl orange wastewater;degradation efficiency0　引　言我国染料工业具有小批量、多品种的特点,废水间断性排放、水质水量变化范围大,废水组分复杂、毒性大、浓度较高,废水中的有机组分大多以芳烃及杂环化合物为母体,并带有显色基团(如2N=N2、2N=O)及极性基团(如2SO3Na、2O H、2N H2),严重危害着生态环境。

TiO2膜光电催化氧化法降解印染废水的研究

ＡｂｔａｔＩｉｐｐｒｈｅｄｇａａｉｎｏｙｉｇｗａｔｔｒｉｙｅｇｔｆｃｅｗｅｎｐｏｏａａｙｉｎｓｒｃｎｔｓａｅ，ｔｅｒｄｔｆｅｓｅｗａｅａａｓｎｒｅｉｅｅｔｔｅｈｔｃｔｌｓａｄｈｏｄｎｖｅｂｓｅｅｔｏｙｉｔｉｉｌｗａｉｕｓｄｐｃｆａｌ，ｅｅｔｏｕｒｎｅｓｙｎｔｌＨａｕｓｎｉｔｎｅｏｌｃｒｌｓｗｉＴＯ２ｎｆｍｓｄｓｓｅ．Ｓｅｉｃｌｓｈｈｔｉｃｉｙｆｃｓｆｒｅｔｎｉ，ｉｉａｖｌｅｄｄｓｃｆｃｄｔｉｐａａｉａｉｔｎｏｈｅｒｄｔｎｒｔｆｄｅｎａｔａｅｅｅｉｖｓｇｔｄｒｄａｉｎｔｅｄｇａａｉａｉｏｙｉｇｗｓｗｔｒｗｒｎｅｔａｅ．Ｅｐｒｎａｅｕｔｓｏｄｔａｅｄｇｒｏｏｏｅｉｘｅｉｔｌｓｌｈｗｅｈｔｈｅ — ｍｅｒｓｔｒｄｔｎｒｔｆｄｅｎａｔｔｒｖａｐｏｏｌｃｒｃｔｌｓｓｗｓｈｇｅａｏｅｖａｐｏｏａａｙｉｏｌｃｒｌｓｓａａａｉａｉｏｙｉｇｗｓｗａｅｉｈｔｅｅｔａａｙｉａｉｈｒｔｎｔｓｉｈｔｃｔｌｓｓｒｅｅｔｙｉ — ｏｏｅｏｈｈｏ
第２６卷第３期２１０２年３月
化工时刊

TiO2光催化氧化降解偶氮染料废水的研究

染料废水有机污染物含量高、度深、色毒性大，
便易行，化剂Ｔｉ。价格低廉，质稳定，高温催Ｏ性在条件下煅烧后还可以重复利用，不会对环境造成二
Ａｐ．ｒ，２００８
ＴＯ２催化氧化降解偶氮染料废水的研究ｉ光
李娄刚
（城市环境保护科学研究所，苏盐城２４０）盐江２０２
摘要：以偶氮染料直接耐酸大红４Ｓ模拟废水为研究对象，ＴＯ。光催化剂，外灯作光源（０Ｂ以ｉ为紫８ｗ）探究了不同Ｔｉ化剂的用量、照时问、液初始ｐ值及废水初始质量浓度等因素对偶氮染，Ｏ催光溶Ｈ料废水降解率的影响。实验结果表明，氮染料直接耐酸大红４Ｓ废水的最佳处理条件为：ｉ２催化偶ＢＴＯ剂质量浓度１２ｇＬ，照时间１０ｎ初始ｐ值１，水初始质量浓度２／．／光２，ｍｉＨＯ废０ｍｇＬ。在最佳处理条件
Ｓｕｙｏｅｒｄｔｎｏｚｙｉｇｗｓａｅｙｐｏｏａａｙｉｏｉａｉｎｏｉ２ｔｄｎｄｇａａｉｆｏｄｅａｔｗｔｒｂｈｔｃｔｌｓｘｄｔｆ０ｏａｎｅｓｏＴ
ＬｉＬｏｕｇａｎｇ
（ｎｈｎｎｔｕｅｏｖｒｎｎａｏｅｔｎＳｉｎｅＹａｃｅｇＩｓｉｔｆＥｎｉｏｍｅｔｌｔＰｒｔｃｉＣｅｃ，Ｙａｃｅｇ２４０ｏｎｈｎ２０２，Ｃｈｎ）ｉａ

TiO2光催化降解印染废水的工艺研究

废水提供一种高效且经济可行的方法。
１基本原理。
主，但存在处理效果不佳、ＣＤＯ和色度去除困难
ｓｕｙｏｃｎｏｏｉａｎｉｉｎｆＰｈｔｃｔｌｆｃＯｘｄｉｎｔｄｎＴｅｈｌｇｃｌＣｏｄｔｏｓｏｏｏａａｙｉａｔｉｏＤｅｒｄｔｏｆＤｙｎｉｔｎａｔｗａｅＯ２ｇａｉｎｏｅａｄＰｒｎｇＷｓｅｔｒｂｙＴｉａｉ
ＺＨＯＵｕｉｑ，Ｌ／ｎＸｉｑｎＩ／ｏｇｍｅｉ
（ｅａｔｅｔｆｈｍｃｌｎｉｅ，ＹｎｈｎｅｔｅＶｃｔｎｌｅｈｏｎｙｏｅｅａｃｅｇ２０５ｈａＤｐｒｎｅｉｇｅｍｏＣａＥｎａｃｅｇＴｘｌｏａｏａＴｃｎｌｇｌｇ，Ｙｎｈｎ４０，Ｃｉ）ｉｉｏＣｌ２ｎ
键问题… 。目前国内处理印染废水多以生化法为
物Ｈ。但该方法目前主要处于实验室试验阶段，
用该法处理实际染料废水的研究不多。本文探究了ＴＯ光催化剂在实际印染废水处ｉ，理中的应用效果及其影响因素，为处理实际的印染
维普资讯
２０年纪代饧织校禾第３０７。期
研究报告
一
ＴＯ光催化降解印染废水的工艺研究ｉ２
周秀芹。李红梅
（城纺织职业技术学院，江苏盐城盐２４０）２０５
摘要：用悬浮法光催化氧化实际印染废水，并与不加催化剂的光降解处理废水的结果进行比较，结果表明：采用Ｔ２为催化剂可以显著加快光催化氧化过程。探讨了处理时间、处理温度、Ｔｏ催化剂用量等ｉｏｉ２因素对废水的去除和脱色的影响。实验结果表明，光催化处理该染料废水的最佳工艺条件为：处理时间

TiO2光催化技术的改性及处理印染废水研究概况

3 TiO 2光催化剂改性方法带隙宽度大导致的光量子利用率低[6]、电子-空穴对重新结合率高[1]等问题严重限制了TiO 2的利用。

为了提高TiO 2光活性，研究者们提出了以下几种改性方法：(1)金属离子掺杂：金属离子的掺入既能在半导体内形成缺陷来捕获电子或空穴[6,7]，降低其复合概率；又能形成杂质能级降低电子跃迁能[8]，从而提高催化效能。

夏阳[9]用含有Fe 3+浓度为0.50%、1.00%、2.00%、3.00%的溶胶制成 TiO 2催化薄膜，对四种染料的模拟废水进行光催化实验，并对比掺杂与未掺杂Fe 3+光催化剂的处理效果。

结果表明：相同条件下，掺入Fe 3+的催化薄膜处理出的废水降解率比未掺入Fe 3+的样品有明显提高。

Fe 3+浓离子为2.00%为最佳值。

Bayan等人[10]利用Ti(IV)和Zn(II)氢氧化物在在0～5℃，pH 为7.0～7.5下进行共沉淀，并控制沉淀中Zn 2+的完整性。

从溶液中分离出的沉淀经80℃干燥后，在500或600℃下热处理2 h，制备出的Zn/TiO 2纳米材料，分别包含0.1、0.5和1.0mol%的Zn 2+。

在TiO 2中引入Zn 2+，会保持颗粒的大小和形态，并在紫外光和可见光下都具有较高光催化活性。

其中，含0.1mol% Zn 2+的材料在600℃下煅烧，其光催化活性最高。

(2)非金属离子掺杂：N、P、S、C 等元素的掺杂可改变TiO 2原有能级结构，将光响应扩展到可见区。

有研究表明[11]，在几种非金属中，N 或S 的掺杂对于TiO 2中O 的取代是最有效的。

由于它们的P 态与O 2P 态有效混合，形成杂质态使带隙变窄。

Tian [12]等人通过密度泛函理论计算TiO 2中S 取代O 的掺杂效应。

在S 掺杂的TiO 2中观察到吸收带红移现象，并随着硫浓度的增加，吸收带隙减小，红移增加。

是由于S 在价带的上边缘存在S 3P 的杂质态，可以显著降低TiO 2的带隙，激发TiO 2对于可见光的活性。

TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用

TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用摘要：近年来，随着环境问题的日益突出，废水处理成为了重要的课题之一。

光催化技术由于其高效、环保的特点，被广泛应用于废水处理领域。

其中，钛白粉（TiO2）光催化反应被认为是一种非常有效的方法。

本文从TiO2光催化反应的基本原理、反应机制和影响因素等方面进行了探讨，并详细介绍了其在废水处理中的应用。

一、引言随着工业化进程的不断加快，废水排放问题日益严重。

废水中含有大量的有机物、重金属离子等污染物，不仅对水体生态环境造成了严重的破坏，也对人类的健康产生了潜在的危害。

因此，如何有效地处理废水成为了亟待解决的问题。

光催化技术由于其高效、环保的优势，被广泛应用于废水处理领域。

其中，TiO2光催化反应因其低成本、易得性和良好的稳定性等特点，成为了研究的热点之一。

二、TiO2光催化反应的基本原理TiO2光催化反应是指在紫外光照射下，通过激发TiO2表面的电子，产生一系列氧化还原反应，最终实现有机污染物的降解。

TiO2光催化反应的基本原理可以归结为：1) 紫外光照射下，TiO2表面的电子被激发至导带，形成自由电子和空穴；2) 自由电子和空穴在TiO2表面进行氧化还原反应，产生一系列高活性氧化物种，如羟基自由基、超氧自由基等；3) 这些高活性氧化物种与有机污染物发生反应，使其降解为无害物质。

三、TiO2光催化反应的反应机制TiO2光催化反应的反应机制主要包括两个方面：1) 高活性氧化物种生成机制；2) 有机污染物的降解机制。

高活性氧化物种生成机制为：当TiO2表面的电子被紫外光激发，会形成自由电子和空穴。

自由电子在TiO2表面与氧分子发生反应，生成氧化还原活性物种，如羟基自由基；空穴则与水分子发生反应，产生羟基自由基和超氧自由基。

有机污染物的降解机制为：高活性氧化物种与有机污染物发生反应，形成过渡产物，并经过一系列反应逐步降解为无害物质。

废水处理中的TiO_2光催化反应

废水处理中的 TiO_2光催化反应摘要：本文将详细介绍TiO2光催化反应的试验机理，通过专业的研究与调查，精准找出TiO2光催化反应在废水处理中的实际应用，如科学处理无机污染物、合理优化农药废水、完善染料废水的处理及适时分离污染物内的重金属等，从而有效增强废水处理效果。

关键词：TiO2光催化反应；废水处理；染料废水引言：随着TiO2光催化反应可精准分解水内的氧与氢后，该类光催化剂就引发了人们的关注，TiO2在具体应用中带有二次污染少、成本低与催化活性高等优势，其会在水中适时分解污染物，相关人员可将该项技术应用在污染物的分解中，有效缩减污染物的污染范围，保障分解效果。

1TiO2光催化反应的试验机理一般来讲，在实际应用TiO2光催化反应期间，TiO2内部的晶型包含板钛矿、金红石矿与锐钛矿等，根据其内部活性指数推论，锐钛矿的活性指数最高，而依照其具体的反应可推论出当TiO2内的颗粒缩小时，其内部的氧化活性则会逐步提升。

在TiO2遭受能量较高的光照射时，其内部的电子会适时吸收光能，再将其带入到导带内，增强该类电子的活力，也会在该类价带中留有正电荷空穴，电子活力与正电荷空穴分别用e-与h+表示，其生成的电子与空穴将在特定入射光的作用中产生迁移，在部分向内合并以后即消失，部分向外迁移后到达催化剂表面可参与具体的反应。

基于高能电子带有极强的还原能力，在与氧气融合以后会根据其形成的化学反应而生成自由基，正电荷空穴也带有一定的氧化能力，在进行化学反应时会依附在TiO2表面，根据氢氧形成的化学反应也会生成自由基，其化学反应的具体公式为：TiO2+hv--h++e-、h++H2O--H++HO、OH-+h+--OH、e-+O2--O2-、O2-+H+--HO2-、2HO2--O2+H2O2、H2O2+O2--HO+OH-+O2，在掌握该公式内部的具体反应后，技术人员应适时了解该自由基的内部特性，即强氧化性，其内部的氧化能力会超出当前社会中较常见的氧化剂，利用TiO2光催化反应可高效完成多种污染物的降解工作[1]。

TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的研究进展

TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的研究进展TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的研究进展摘要：近年来，随着工业化进程的加速推进，印染行业废水随之迅猛增长，成为环境保护的重要难题。

传统的印染废水处理方法效率低下，处理效果不理想。

光催化氧化技术因其高效、环境友好的特点，逐渐成为印染废水处理的热点研究领域。

本文通过对TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的研究进展进行综述，总结了该技术的原理、催化剂的改性以及实际应用情况，并对其存在的问题和未来的发展方向进行了展望。

1. 引言印染行业废水的排放给环境造成了严重的污染。

印染废水含有大量的有机物和色素，且难以降解，传统的处理方法效率低下。

光催化氧化技术以其高效、环境友好的特点得到了广泛关注。

TiO2作为催化剂在光催化氧化技术中具有独特的优势，具有良好的稳定性和降解效果，成为研究的焦点。

2. TiO2光催化氧化技术的原理和特点TiO2光催化氧化技术是利用光能激发TiO2催化剂产生活性氧化物，通过氧化反应来降解和去除有机物污染物。

该技术具有以下特点：（1）选择性降解有机物，对废水不同组分具有较好的处理效果。

（2）催化剂的稳定性好，能够循环使用，减少了成本和环境风险。

（3）在自然光照条件下也可以进行催化反应，具有广阔的应用前景。

3. TiO2催化剂的改性研究为了提升TiO2催化剂的光催化性能，许多研究者对其进行了改性。

常见的改性方法包括沉淀法、溶胶凝胶法、离子渗透法等。

改性主要从两个方面进行：一是优化催化剂的结构和物理化学性质，如控制粒径、晶相、表面结构等；二是引入其他金属或非金属元素，如铁、铜、氮等，以提高催化剂的吸光性能和光催化活性。

4. TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的应用TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中已取得了良好的应用效果。

研究表明，该技术可以有效去除废水中的有机物和色素，达到排放标准。

同时，该技术对重金属等其他污染物也具有一定的去除能力。

TiO2光催化技术降解印染废水的研究进

第51卷第12期辽宁化工 Vol.51，No.12 2022年12月 Liaoning Chemical Industry December，2022收稿日期： 2022-03-12 作者简介：何景儒（1998-），男，新疆沙湾市人，2020年毕业于沈阳建筑大学给排水科学与工程专业，研究方向：污水处理理论与技术。

TiO 2光催化技术降解印染废水的研究进展何景儒（沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168）摘要：由于TiO 2光催化技术具有无毒、稳定性好、材料易得和氧化能力强的特性，在印染废水前处理及深度处理工艺中具有较好的应用前景。

文章阐述了TiO 2光催化降解有机污染物的机理，对近年来国内外不同TiO 2改性方法进行了综述，分析了TiO 2光催化技术在处理印染废水时的效果，并对未来TiO 2光催化技术在降解印染废水中的应用进行了展望。

关键词：光催化氧化技术；掺杂；TiO 2改性；印染废水中图分类号：TQ426.7 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2022）12-1762-03印染工业为我国工业的主要组成部分，近年来随着纺织工业的飞速发展，废水的排放量逐年攀升，现已跃居为我国水量最大的工业废水之一[1]，所造成的污染问题亟待解决。

由于新型染料可生化性显著降低，生物法处理效果较差[2]，电解法阳极材料消耗大，产生铁泥需要处理。

在众多不同的光催化剂里，TiO 2的相关研究得最为广泛，因为它有较强的氧化能力、可以分解有机污染物、无毒、具有超亲水性[3]、高耐久性、化学稳定性、成本低。

而因TiO 2禁带宽度大（Eg =3.0～3.2 eV），故在可见光下的应用范围受到限制[4]。

本文综述了TiO 2改性的研究进展以及TiO 2光催化降解印染废水的应用现状及巨大潜能。

1 TiO 2光催化机理TiO 2属于n 型半导体，禁带宽度大，锐钛矿相带隙能为3.2 eV，金红石相带隙能为3.03 eV，只有在λ＜387 nm 的紫外光下被活化。

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１２催化剂制备．
水由于成分复杂，色度高，有毒物质多而严重污染
环境，因此印染废水的综合治理已成为一个迫切需要解决的问题 … 。光催化氧化法是近年来水处理研究的热点，验证明它对印染废水也有较实
取一定量酞酸丁酯在剧烈搅拌下缓慢滴加到
Ｂ加完后，续搅拌，至形成溶胶。将溶胶放继直置，陈化。于１０℃烘干后在研钵里研成粉末，０再
光占到了４％Ｊ３。为提高ＴＯｉ：的催化活性和对
可见光的利用率，许多研究者对其进行了掺杂改
性。通过掺杂可以减少光生电子和光生空穴的复
Ｂｕｅ —ａｓ司。ｒｋｒｘ公
收稿１期：０２一Ｏ３２１１一ｏ。６作者简介：邓真丽，实验师，主要从事废水处理方面的研究工作。
２１年３０２月
邓真丽．
掺杂Ｔｉ光催化降解染料废水的研究Ｏ
３３
式中，。Ａ表示未处理的待测溶液的吸光度；Ａ表示经处理后的待测溶液的吸光度。
性能。现采用溶胶一凝胶法制备了不同Ｌ¨掺ａ
杂量的ＴＯ催化剂以媒介漂兰Ｂ为模拟染料ｉ并废水，研究了催化剂在自然光下处理染料废水的最佳条件。
１实验部分１１仪器与试剂．
称取２０ｍ０ｇ媒介漂兰Ｂ粉末于烧杯中，加水溶解，１００ｍＬ容量瓶中定容，模拟废水待于０作
１４催化剂表征．采用德国Ｂｕｅ —ａ￥司ＤＤＡＣｒｋｒｘ公８ＡＶＮＥＸ
对于ＴＯ催化活性有促进作用，ｉ：这是由于Ｌ¨取ａ代Ｔ后在晶格内引入缺陷位，为电子或空穴ｉ成
的陷阱，可减少电子一空穴的复合，延长羟基自由
置于马弗炉中于５０℃下灼烧２ｈ冷却后再次研５，磨。实验制备了Ｌａ掺杂量（摩尔分数，下同）分别为０２，．％，．％的催化剂。．％０５０８
１３降解实验．
合，或在Ｔ的禁带中引入杂质能级，ｉＯ使其对波
长较长的光子也能产生响应，而提高其光催化从
征，用催化剂对染料媒介漂兰Ｂ进行降解处理，考察影响降解率的因素。结果表明，ａＬ ¨掺杂的
ＴＯ降解效果较纯ＴＯ好，Ｌ¨掺杂摩尔分数为０５，ｉ：ｉ：当ａ．％媒介漂兰Ｂ的质量浓度为２ｓＬ体０ｍ／，系ｐＨ值为３催化剂用量为１５ｇＬ时，，．／染料废水降解率可达９．％。７７［关键词］Ｌ¨掺杂ＴＯ媒介漂兰Ｂ光催化降解ａｉ：
在纺织工业中，以印染废水污染较为严重，排
放量约占工业废水总排放量的十分之一。印染废
酞酸丁酯、无水乙醇及其他所用试剂均为分
析纯；媒介漂兰Ｂ工业用染料；，硝酸镧，由氧化镧制得；二氧化钛，分析纯，天津市科密欧化学试剂
开发中心。
基的寿命。Ｊ
射线粉末衍射仪表征光催化剂，ｕ石墨单色器，Ｃ加速电压为４Ｖ，发射电流４Ａ０ｋ０ｍ，入为０１４０ｎ。图１为５０ｏ．５６ｍ５Ｃ时焙烧２ｈ掺Ｌ¨ ａ０５．％的Ｔ２ＸＤ图谱。ｉ的ＲＯ
用。将溶液稀释至２ｇＬ用稀Ｈ１０ｍ／，Ｃ或稀ＮＯａＨ溶液调节ｐＨ值，加入适量的Ｌ ¨掺杂Ｔ：使溶ａｉ，Ｏ液总体积为１０ｍ，自然光下照射，０Ｌ在室温下进
行振荡，２ｉ每０ｍｎ取样，心分离，离测其上层清液的吸光度，最大吸收波长为４９８ｎ按公式其２．ｍ，
适用污染物广等优点，已受到越来越多的关注。
由于ＴＯｉ：的禁带宽度为３２ｅ仅能被３７ａ．Ｖ，８ｍ
波长的紫外光所激发，而太阳光谱中紫外光（０４０
ｎ以下）足５，长为４０—７０ｎ的可见ｍ不％波０５ｍ
Ａ中，快加完前将混合液的ｐＨ调节为２— ，３溶液
精
３２
细
石
油
化
工
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ＡＤＶＡＮＣＳＩＩＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＡＬｓＥＮＦＮＥＣ
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… ３卷第３期第１ … ’ …
Ｌ掺杂ＴＯ２光催化降解染料废水的研究ａ＋ｉ
邓真丽
（湖北师范学院化学与环境工程学院，黄石４５０）３０２【摘要］采用溶胶一凝胶法制备了稀土掺杂的ＴＯ催化剂，ｉ：并用ＸＤ对其进行表Ｒ
一
好的处理效果Ｊ。二氧化钛作为光催化剂用于
污染物的治理具有催化剂性能稳定、二次污染、无
定量无水乙醇中，继续搅拌，得均匀淡黄色透明
溶液Ａ；将一定量的Ｌ（Ｏ）ａＮ，，溶解于少量的蒸馏水中，并和一定量无水乙醇配成溶液Ｂ；剧烈在搅拌下将溶液Ｂ以每秒１—２滴的速度加入溶液
７２型可见紫外分光光度计，２上海精密科学
仪器有限公司；０８０型离心沉淀机，海手术器械上
计算降解率。 ’
Ｗ＝（０Ａ），０％Ａ一。／００４ｘ１
厂；Ｓ型康氏振荡器，Ｋ江苏常州市国华仪器厂；ＫＹ一Ｄ一６型马弗炉，Ｓ６１黄石市恒丰医疗器械有限公司；８ＡＶＮＥＸ一ＤＤＡＣ射线粉末衍射仪，德国