張勝渠
【摘 要】 近年來,隨著化工行業不斷發展與進步,人們的衣、食、住、行都與化工行業產生千絲萬縷的關系。本文先簡單分析了PT/TiO2復合粒子,然后從材料制備、試驗、結果分析三個方面重點探討了PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物中的性能。
【關鍵詞】 有機污染物 PT/TiO2復合粒子 性能
隨著社會的不斷發展與進步,人們生活水平有了很大的提升。與此同時,環境污染問題日益嚴重,逐漸成為社會一大難題,如何采取有力的措施將有機污染物進行降解,已成為世界性的問題。下文主要探討PT/TiO2復合粒子光催化降解有機污染物的性能,為解決有機污染物提供參考。
1 PT/TiO2復合粒子概述
PT/TiO2復合粒子,即聚噻吩/二氧化鈦復合粒子。一直以來,人們都沒有重視TiO2這一化合物。直到1972年, Honda和Fujishima他們在研究n-型TiO2半導體電極時,經過不斷的試驗和總結,最終發現了水的光電催化分解作用,從而引起了人們對TiO2的廣泛關注
一方面,銳鈦型TiO2具有多方面的優點,比如光穩定性強、同時擁有化學和生物惰性、無毒等,它在光催化解有機污染物方面具有良好的應用價值。另一方面,由于其禁帶寬度比較大(為3.2eV),故而其只能吸收≤380mm波長的光,從而產生光生電子-空穴(其復合幾率高),這就大大降低了TiO2的光催化活性。因此,必須要采取有力的措施,進一步提高TiO2在光催化降解有機污染物方面的能力。
2 PT/TiO2復合粒子光催化降解有機污染物的性能分析
2.1 PT/TiO2復合粒子的制備
為了探討PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物方面的性能,首先需要將其制備出來。首先,在TiO2粒子使用前,將其置于100℃環境下進行干燥處理,時間為2-4h,隨后將其分散在氯仿溶液中(容量:50mL),利用化學發生器(型號:DC-1;功率:200W;頻率:20kHz)超聲分散6min;其次,將一定量的噻吩加入其中,并且進行攪拌(30min),然后加入0.02mol的無水三氧化鐵以及30mL的氯仿,然后在冰浴條件下進行攪拌(時間為4h);最后,待混合物從灰色變為深黑色之后,利用甲醇對其進行抽提至甲醇無色,此時的混合物就會轉變為紅色,隨后將其置于60-80℃環境下,做干燥處理(時間為2-3h),這樣就可以制備出PT/TiO2來。按照此種辦法,改變噻吩與TiO2粒子二者的比例,制備出PT含量不同的PT/TiO2復合粒子,具體情況如表1所示:
2.2試驗過程
(1)試驗方法。為了了解PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物方面的性能,需要對其進行試驗,具體方法如下。首先,將苯酚溶液(容量:10mL)或者是40mg/L甲基橙倒入石英試管中,然后再加入PT/TiO2復合粒子(容量:10mg),對其進行磁力攪拌。將其置于室溫環境下,在黑暗中攪拌1h,然后將其置于紫外燈的正下方進行光照作用,過了一定時間后將其取出,然后對其進行離心分離(時間:10min;轉速:5000r/min),將上層清液取出待用。
(2)測定方法。評價復合粒子光催化活性,主要是通過測定污染物濃度的變化情況。在苯酚的濃度變化監測中,采用的是4-氨基安替比林比色法;在甲基橙溶液的吸光變化測定中,采用紫外-可見分光光度計(型號:UV-240;產地日本島津公司)。
2.3 PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物中的性能
(1)光催化降解甲基橙。在本測試中,主要有四種粒子,分別是PT(0%)/TiO2[即純TiO2粒子]、PT(0.5%)/TiO2、PT(1.0%)/TiO2、PT(2.0%)/TiO2。根據試驗結果顯示,在黑暗條件下,從粒子對甲基橙的吸附作用方面來看,PT/TiO2復合粒子比純TiO2的作用更強,并且其吸附作用隨PT含量的增加而不斷增加。究其原因,可能是PT/TiO2復合粒子的表面形成一種特殊的結構,從而與甲基橙形成良好的相互作用。
隨著PT/TiO2復合粒子中PT含量的增加,在光催化反應的速度方面呈現出“先增大,后減小”的特點。出現這種現象的原因,可能是PT具有一定的導電性,這就使得光生電子和光生空穴的分離速度加快,從而有效加快其催化降解速度;但是,隨著PT含量的持續增加,促使TiO2粒子被PT包裹,從而降低了催化降解速度。
(2)光催化降解苯酚。在黑暗條件下,與甲基橙不同,這四種粒子對苯酚的吸附作用不是很明顯。但是在光的作用下,其降解速率與甲基橙一樣,都是隨著PT/TiO2復合粒子中PT含量的增加,在光催化反應的速度方面呈現出“先增大,后減小”的特點。
3結語
綜上所述,人們可以利用相應的方法(本文是原位化學氧化法),制備出所需要的PT/TiO2復合粒子。根據文中的試驗,結果顯示:在催化降解有機污染物時,應選擇適當含量的PT,從而有效提高其催化降解作用。
參考文獻:
[1]馬鳳霞,姜輝,王豐.POMs/TiO2復合催化劑光催化降解有機污染物的研究[J].安徽農業科學,2011(31):19305-19306+19357.
[2]廖麗妃,董延茂,趙丹.介孔TiO2光催化降解有機污染物的研究[J].污染防治技術,2010(05):4-7+13.
[3]胡俊,王濟奎,陳國松,徐炎華.TiO2光催化降解有機污染物的研究進展[J].工業安全與環保,2010(12):54-55.
[4]張鵬會,孔愛平,韓迪.TiO2光催化降解有機污染物研究進展[J].甘肅石油和化工,2009(02):5-9.endprint
【摘 要】 近年來,隨著化工行業不斷發展與進步,人們的衣、食、住、行都與化工行業產生千絲萬縷的關系。本文先簡單分析了PT/TiO2復合粒子,然后從材料制備、試驗、結果分析三個方面重點探討了PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物中的性能。
【關鍵詞】 有機污染物 PT/TiO2復合粒子 性能
隨著社會的不斷發展與進步,人們生活水平有了很大的提升。與此同時,環境污染問題日益嚴重,逐漸成為社會一大難題,如何采取有力的措施將有機污染物進行降解,已成為世界性的問題。下文主要探討PT/TiO2復合粒子光催化降解有機污染物的性能,為解決有機污染物提供參考。
1 PT/TiO2復合粒子概述
PT/TiO2復合粒子,即聚噻吩/二氧化鈦復合粒子。一直以來,人們都沒有重視TiO2這一化合物。直到1972年, Honda和Fujishima他們在研究n-型TiO2半導體電極時,經過不斷的試驗和總結,最終發現了水的光電催化分解作用,從而引起了人們對TiO2的廣泛關注
一方面,銳鈦型TiO2具有多方面的優點,比如光穩定性強、同時擁有化學和生物惰性、無毒等,它在光催化解有機污染物方面具有良好的應用價值。另一方面,由于其禁帶寬度比較大(為3.2eV),故而其只能吸收≤380mm波長的光,從而產生光生電子-空穴(其復合幾率高),這就大大降低了TiO2的光催化活性。因此,必須要采取有力的措施,進一步提高TiO2在光催化降解有機污染物方面的能力。
2 PT/TiO2復合粒子光催化降解有機污染物的性能分析
2.1 PT/TiO2復合粒子的制備
為了探討PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物方面的性能,首先需要將其制備出來。首先,在TiO2粒子使用前,將其置于100℃環境下進行干燥處理,時間為2-4h,隨后將其分散在氯仿溶液中(容量:50mL),利用化學發生器(型號:DC-1;功率:200W;頻率:20kHz)超聲分散6min;其次,將一定量的噻吩加入其中,并且進行攪拌(30min),然后加入0.02mol的無水三氧化鐵以及30mL的氯仿,然后在冰浴條件下進行攪拌(時間為4h);最后,待混合物從灰色變為深黑色之后,利用甲醇對其進行抽提至甲醇無色,此時的混合物就會轉變為紅色,隨后將其置于60-80℃環境下,做干燥處理(時間為2-3h),這樣就可以制備出PT/TiO2來。按照此種辦法,改變噻吩與TiO2粒子二者的比例,制備出PT含量不同的PT/TiO2復合粒子,具體情況如表1所示:
2.2試驗過程
(1)試驗方法。為了了解PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物方面的性能,需要對其進行試驗,具體方法如下。首先,將苯酚溶液(容量:10mL)或者是40mg/L甲基橙倒入石英試管中,然后再加入PT/TiO2復合粒子(容量:10mg),對其進行磁力攪拌。將其置于室溫環境下,在黑暗中攪拌1h,然后將其置于紫外燈的正下方進行光照作用,過了一定時間后將其取出,然后對其進行離心分離(時間:10min;轉速:5000r/min),將上層清液取出待用。
(2)測定方法。評價復合粒子光催化活性,主要是通過測定污染物濃度的變化情況。在苯酚的濃度變化監測中,采用的是4-氨基安替比林比色法;在甲基橙溶液的吸光變化測定中,采用紫外-可見分光光度計(型號:UV-240;產地日本島津公司)。
2.3 PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物中的性能
(1)光催化降解甲基橙。在本測試中,主要有四種粒子,分別是PT(0%)/TiO2[即純TiO2粒子]、PT(0.5%)/TiO2、PT(1.0%)/TiO2、PT(2.0%)/TiO2。根據試驗結果顯示,在黑暗條件下,從粒子對甲基橙的吸附作用方面來看,PT/TiO2復合粒子比純TiO2的作用更強,并且其吸附作用隨PT含量的增加而不斷增加。究其原因,可能是PT/TiO2復合粒子的表面形成一種特殊的結構,從而與甲基橙形成良好的相互作用。
隨著PT/TiO2復合粒子中PT含量的增加,在光催化反應的速度方面呈現出“先增大,后減小”的特點。出現這種現象的原因,可能是PT具有一定的導電性,這就使得光生電子和光生空穴的分離速度加快,從而有效加快其催化降解速度;但是,隨著PT含量的持續增加,促使TiO2粒子被PT包裹,從而降低了催化降解速度。
(2)光催化降解苯酚。在黑暗條件下,與甲基橙不同,這四種粒子對苯酚的吸附作用不是很明顯。但是在光的作用下,其降解速率與甲基橙一樣,都是隨著PT/TiO2復合粒子中PT含量的增加,在光催化反應的速度方面呈現出“先增大,后減小”的特點。
3結語
綜上所述,人們可以利用相應的方法(本文是原位化學氧化法),制備出所需要的PT/TiO2復合粒子。根據文中的試驗,結果顯示:在催化降解有機污染物時,應選擇適當含量的PT,從而有效提高其催化降解作用。
參考文獻:
[1]馬鳳霞,姜輝,王豐.POMs/TiO2復合催化劑光催化降解有機污染物的研究[J].安徽農業科學,2011(31):19305-19306+19357.
[2]廖麗妃,董延茂,趙丹.介孔TiO2光催化降解有機污染物的研究[J].污染防治技術,2010(05):4-7+13.
[3]胡俊,王濟奎,陳國松,徐炎華.TiO2光催化降解有機污染物的研究進展[J].工業安全與環保,2010(12):54-55.
[4]張鵬會,孔愛平,韓迪.TiO2光催化降解有機污染物研究進展[J].甘肅石油和化工,2009(02):5-9.endprint
【摘 要】 近年來,隨著化工行業不斷發展與進步,人們的衣、食、住、行都與化工行業產生千絲萬縷的關系。本文先簡單分析了PT/TiO2復合粒子,然后從材料制備、試驗、結果分析三個方面重點探討了PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物中的性能。
【關鍵詞】 有機污染物 PT/TiO2復合粒子 性能
隨著社會的不斷發展與進步,人們生活水平有了很大的提升。與此同時,環境污染問題日益嚴重,逐漸成為社會一大難題,如何采取有力的措施將有機污染物進行降解,已成為世界性的問題。下文主要探討PT/TiO2復合粒子光催化降解有機污染物的性能,為解決有機污染物提供參考。
1 PT/TiO2復合粒子概述
PT/TiO2復合粒子,即聚噻吩/二氧化鈦復合粒子。一直以來,人們都沒有重視TiO2這一化合物。直到1972年, Honda和Fujishima他們在研究n-型TiO2半導體電極時,經過不斷的試驗和總結,最終發現了水的光電催化分解作用,從而引起了人們對TiO2的廣泛關注
一方面,銳鈦型TiO2具有多方面的優點,比如光穩定性強、同時擁有化學和生物惰性、無毒等,它在光催化解有機污染物方面具有良好的應用價值。另一方面,由于其禁帶寬度比較大(為3.2eV),故而其只能吸收≤380mm波長的光,從而產生光生電子-空穴(其復合幾率高),這就大大降低了TiO2的光催化活性。因此,必須要采取有力的措施,進一步提高TiO2在光催化降解有機污染物方面的能力。
2 PT/TiO2復合粒子光催化降解有機污染物的性能分析
2.1 PT/TiO2復合粒子的制備
為了探討PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物方面的性能,首先需要將其制備出來。首先,在TiO2粒子使用前,將其置于100℃環境下進行干燥處理,時間為2-4h,隨后將其分散在氯仿溶液中(容量:50mL),利用化學發生器(型號:DC-1;功率:200W;頻率:20kHz)超聲分散6min;其次,將一定量的噻吩加入其中,并且進行攪拌(30min),然后加入0.02mol的無水三氧化鐵以及30mL的氯仿,然后在冰浴條件下進行攪拌(時間為4h);最后,待混合物從灰色變為深黑色之后,利用甲醇對其進行抽提至甲醇無色,此時的混合物就會轉變為紅色,隨后將其置于60-80℃環境下,做干燥處理(時間為2-3h),這樣就可以制備出PT/TiO2來。按照此種辦法,改變噻吩與TiO2粒子二者的比例,制備出PT含量不同的PT/TiO2復合粒子,具體情況如表1所示:
2.2試驗過程
(1)試驗方法。為了了解PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物方面的性能,需要對其進行試驗,具體方法如下。首先,將苯酚溶液(容量:10mL)或者是40mg/L甲基橙倒入石英試管中,然后再加入PT/TiO2復合粒子(容量:10mg),對其進行磁力攪拌。將其置于室溫環境下,在黑暗中攪拌1h,然后將其置于紫外燈的正下方進行光照作用,過了一定時間后將其取出,然后對其進行離心分離(時間:10min;轉速:5000r/min),將上層清液取出待用。
(2)測定方法。評價復合粒子光催化活性,主要是通過測定污染物濃度的變化情況。在苯酚的濃度變化監測中,采用的是4-氨基安替比林比色法;在甲基橙溶液的吸光變化測定中,采用紫外-可見分光光度計(型號:UV-240;產地日本島津公司)。
2.3 PT/TiO2復合粒子在光催化降解有機污染物中的性能
(1)光催化降解甲基橙。在本測試中,主要有四種粒子,分別是PT(0%)/TiO2[即純TiO2粒子]、PT(0.5%)/TiO2、PT(1.0%)/TiO2、PT(2.0%)/TiO2。根據試驗結果顯示,在黑暗條件下,從粒子對甲基橙的吸附作用方面來看,PT/TiO2復合粒子比純TiO2的作用更強,并且其吸附作用隨PT含量的增加而不斷增加。究其原因,可能是PT/TiO2復合粒子的表面形成一種特殊的結構,從而與甲基橙形成良好的相互作用。
隨著PT/TiO2復合粒子中PT含量的增加,在光催化反應的速度方面呈現出“先增大,后減小”的特點。出現這種現象的原因,可能是PT具有一定的導電性,這就使得光生電子和光生空穴的分離速度加快,從而有效加快其催化降解速度;但是,隨著PT含量的持續增加,促使TiO2粒子被PT包裹,從而降低了催化降解速度。
(2)光催化降解苯酚。在黑暗條件下,與甲基橙不同,這四種粒子對苯酚的吸附作用不是很明顯。但是在光的作用下,其降解速率與甲基橙一樣,都是隨著PT/TiO2復合粒子中PT含量的增加,在光催化反應的速度方面呈現出“先增大,后減小”的特點。
3結語
綜上所述,人們可以利用相應的方法(本文是原位化學氧化法),制備出所需要的PT/TiO2復合粒子。根據文中的試驗,結果顯示:在催化降解有機污染物時,應選擇適當含量的PT,從而有效提高其催化降解作用。
參考文獻:
[1]馬鳳霞,姜輝,王豐.POMs/TiO2復合催化劑光催化降解有機污染物的研究[J].安徽農業科學,2011(31):19305-19306+19357.
[2]廖麗妃,董延茂,趙丹.介孔TiO2光催化降解有機污染物的研究[J].污染防治技術,2010(05):4-7+13.
[3]胡俊,王濟奎,陳國松,徐炎華.TiO2光催化降解有機污染物的研究進展[J].工業安全與環保,2010(12):54-55.
[4]張鵬會,孔愛平,韓迪.TiO2光催化降解有機污染物研究進展[J].甘肅石油和化工,2009(02):5-9.endprint