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硅藻土基復(fù)合光催化劑的制備及其在黃藥降解中的應(yīng)用

2022-11-11 10:59劉昱辰李彥吳美麗殷超趙思凱沈巖柏
礦產(chǎn)保護(hù)與利用 2022年4期
關(guān)鍵詞:黃藥硅藻土負(fù)載量

劉昱辰,李彥,吳美麗,殷超,趙思凱,沈巖柏

東北大學(xué) 資源與土木工程學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110819

1 引言

據(jù)報(bào)道,全球主要選礦廠每年約有20億t的礦物需要用浮選法進(jìn)行分選處理[1]。而在浮選過(guò)程中,經(jīng)常需要用捕收劑來(lái)改變目標(biāo)礦物的表面潤(rùn)濕性,以達(dá)到有用礦物與脈石浮選分離的目的。黃藥是浮選金屬硫化物礦物最重要的捕收劑,同時(shí)也是選礦廢水中含有的主要污染物之一[2]。據(jù)估計(jì),到2025年,全球每年用于浮選作業(yè)的黃藥用量將超過(guò)37萬(wàn)t[3]。雖然大部分黃藥在浮選作業(yè)中都會(huì)被目的礦物所消耗,但選礦廠廢水中仍然會(huì)殘留有高濃度的黃藥。這些廢水如果不經(jīng)處理而直接排放,不僅會(huì)造成地下水污染,而且會(huì)嚴(yán)重毒害水生生物,尤其是當(dāng)其濃度達(dá)到5 mg/L時(shí),在三天內(nèi)即可殺死水域中的大部分魚(yú)類(lèi)。此外,黃藥分子還可以與某些重金屬離子形成不溶于水的螯合物,從而造成重金屬的富集,嚴(yán)重危害礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境[4]。為了使選礦廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),保護(hù)礦山周邊生態(tài)環(huán)境,對(duì)浮選廢水中的黃藥進(jìn)行降解處理具有重要意義。

傳統(tǒng)的浮選廢水處理方法,如生物降解[5]、物理吸附[6]、化學(xué)氧化[7]等普遍存在降解效率低、操作成本高、容易造成二次污染等問(wèn)題,而高級(jí)氧化法則可以有效解決以上這些問(wèn)題。光催化技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛且有效的一種高級(jí)氧化法,其中基于半導(dǎo)體TiO2光催化技術(shù)的研究及應(yīng)用則最為成熟。自1972年Fujishima和Honda首次報(bào)道受輻射的TiO2電極可使水催化分解成氫和氧以來(lái)[8],TiO2光催化技術(shù)在水體污染物處理方面展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景[9-10]。但單一的TiO2光催化劑往往存在分散性及吸附性差、可見(jiàn)光利用率低、分離回收困難等問(wèn)題,從而限制了其實(shí)際應(yīng)用。為了改善TiO2光催化劑的整體性能,對(duì)其進(jìn)行固定負(fù)載和表面修飾是行之有效的改性手段。

本研究以酸活化后的硅藻土為載體材料,首先采用油浴沉淀法制備得到TiO2/硅藻土(TD)二元復(fù)合光催化劑,隨后采用水浴沉淀法優(yōu)化制備得到BiOCl/TiO2/硅藻土(BTD)三元復(fù)合光催化劑,在對(duì)兩種復(fù)合光催化劑結(jié)構(gòu)特性的表征分析的基礎(chǔ)上,分別考察TD在紫外光及BTD在可見(jiàn)光照射條件下對(duì)異丙基黃藥的降解性能。

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用硅藻土粉末購(gòu)買(mǎi)自天津科密歐化學(xué)試劑有限公司,使用前對(duì)其進(jìn)行酸浸處理以去除雜質(zhì)。所用(NH4)2TiF6、H2O2、尿素及Bi(NO3)3·5H2O等化學(xué)試劑均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,均為分析純。

硅藻土基復(fù)合光催化劑的制備流程如圖1所示。在二元復(fù)合光催化劑的制備中,首先稱(chēng)取3 g硅藻土,將其分散在50 mL的稀鹽酸溶液中,隨后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜內(nèi),在120 ℃條件下對(duì)硅藻土進(jìn)行酸活化處理4 h,以達(dá)到提純及通孔擴(kuò)容的目的;然后稱(chēng)量0.5 g (NH4)2TiF6溶解在40 mL體積比為11的乙醇/水混合溶液中,先后加入一定量的H2O2溶液、0.5 g硅藻土和3 g尿素,磁力攪拌20 min后,將得到的懸濁液轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶中,快速升溫至90 ℃進(jìn)行回流反應(yīng)1 h;待反應(yīng)完成,將沉淀物進(jìn)行多次洗滌和干燥后便可獲得TiO2/硅藻土(TD)二元復(fù)合光催化劑。將TiO2與硅藻土質(zhì)量比為110、15和310時(shí)獲得的二元復(fù)合光催化劑分別記為T(mén)D-1、TD-2和TD-3。

圖1 硅藻土基復(fù)合光催化劑的制備流程

在三元復(fù)合光催化劑的制備中,稱(chēng)取1.45 g的Bi(NO3)3·5H2O溶解在50 mL去離子水中,隨后加入0.5 g的TD二元復(fù)合光催化劑,超聲分散5 min后將所得懸濁液轉(zhuǎn)移至50 ℃的恒溫水浴鍋中,邊攪拌邊滴加濃度為0.025 mol/L的NaCl溶液,通過(guò)控制NaCl的加入量使Bi與Cl元素的摩爾比為11,恒溫?cái)嚢? h后,將產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌、干燥后,便可獲得BiOCl/TiO2/硅藻土(BTD)三元復(fù)合光催化劑。將BiOCl與TiO2質(zhì)量比為0.251、0.51、11、1.51和21時(shí)獲得的三元復(fù)合光催化劑分別記為BTD-1、BTD-2、BTD-3、BTD-4和BTD-5。

2.2 復(fù)合光催化劑的結(jié)構(gòu)表征

采用X'Pert Pro型X射線衍射儀(XRD,Cu Kα,λ=0.154 06 nm)對(duì)所制備樣品的物相和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,測(cè)試過(guò)程中的管電壓為40 kV,管電流為40 mA,掃描步長(zhǎng)為0.15(°)/s,掃描范圍為20°~80°。采用S-4800型掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)樣品的微觀形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,測(cè)試過(guò)程中的電子加速電壓為2 kV。

2.3 光催化降解黃藥試驗(yàn)

在本研究中,以異丙基黃藥[(CH3)2CHOCSSNa,Sodium isopropyl xanthate,SIPX]為目標(biāo)污染物,以評(píng)價(jià)所制備復(fù)合光催化劑的降解性能。在浮選作業(yè)過(guò)程中,SIPX主要被用作有色金屬硫化礦的浮選捕收劑,其用量較大,因此在浮選廢液中更為常見(jiàn)、更具代表性。SIPX的分子結(jié)構(gòu)式及球棍模型如圖2所示。

圖2 異丙基黃藥的分子結(jié)構(gòu)和球棍模型

SIPX的體積濃度采用分光光度法進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)利用UV1901PC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定SIPX的吸光度,并對(duì)濃度為20 mg/L的SIPX在λ=190~400 nm范圍內(nèi)進(jìn)行光譜測(cè)量,結(jié)果如圖3(a)所示??梢园l(fā)現(xiàn),SIPX有兩個(gè)明顯的特征峰,分別對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為226和301 nm的位置,本試驗(yàn)選取吸收波長(zhǎng)λmax=301 nm作為參照來(lái)進(jìn)行后續(xù)SIPX吸光度的測(cè)量。研究中采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定SIPX的吸光度,分別配制質(zhì)量濃度為5、10、15、20、25和30 mg/L的SIPX標(biāo)準(zhǔn)溶液,利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)分別測(cè)定其在λ=301 nm處的吸光度(A),并繪制吸光度(A)與質(zhì)量濃度(C)的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線,結(jié)果如圖3(b)所示。由圖3(b)可知,吸光度A與SIPX質(zhì)量濃度C之間具有良好的線性關(guān)系,該標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程見(jiàn)式(1):

4)長(zhǎng)沙雷暴日空間分布為兩頭多、中間少。地處長(zhǎng)沙東部的瀏陽(yáng)年均雷暴日數(shù)最多,為50.2 d;中部偏西地區(qū)的馬坡嶺最少,為36.4 d。

A=0.134 15+0.098 67C,R2=0.994 2

(1)

圖3 異丙基黃藥的紫外可見(jiàn)光吸收?qǐng)D譜(a)和標(biāo)準(zhǔn)曲線圖(b)

因此,根據(jù)測(cè)定的溶液吸光度值,可以判定經(jīng)過(guò)一定吸附或降解時(shí)間后SIPX的殘留濃度。結(jié)合朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律,可以計(jì)算出所制備產(chǎn)物對(duì)SIPX的吸附率或降解率(D),其計(jì)算公式如式(2)所示[16]:

(2)

式中:C0和Ct分別表示SIPX的起始濃度及被吸附或降解后的濃度;A0和At分別表示SIPX在特征吸收波長(zhǎng)λmax=301 nm處的起始吸光度及相應(yīng)的被吸附或降解后的吸光度。

本研究中的光降解黃藥試驗(yàn)借助于PL-03雙旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通氣型光化學(xué)反應(yīng)器來(lái)完成,反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。該裝置由濾光器、支架、石英冷阱和石英管組成。其中,濾光器配有兩組濾光片,分別與汞燈和氙燈搭配使用,汞燈透過(guò)深棕色濾光片發(fā)射出紫外光,用于研究TD二元復(fù)合光催化劑對(duì)黃藥的降解性能,而氙燈透過(guò)淡黃色濾光片發(fā)射出可見(jiàn)光,用于研究BTD三元復(fù)合光催化劑對(duì)黃藥的降解性能。

圖4 光化學(xué)反應(yīng)器裝置圖

在光催化降解黃藥的試驗(yàn)中,分別取20 mg的TD和BTD復(fù)合光催化劑加入到50 mL起始濃度為20 mg/L的SIPX溶液中,通氣并進(jìn)行磁力攪拌,以防止光催化劑的沉降。首先將懸濁液避光進(jìn)行暗吸附1 h,以確保光催化劑表面的黃藥分子達(dá)到動(dòng)態(tài)吸附平衡,將光照時(shí)間設(shè)定為60 min,取樣時(shí)間設(shè)定為10 min。當(dāng)光源換成氙燈后,對(duì)懸濁液進(jìn)行光催化降解30 min,此時(shí)光照時(shí)間設(shè)定為90 min,取樣間隔設(shè)定為15 min。試驗(yàn)過(guò)程中,用帶刻度的1 mL塑料吸管從石英管中快速取樣4 mL并置于5 mL的離心管內(nèi),然后利用高速離心機(jī)在10 000 r/min的轉(zhuǎn)速下將樣品離心5 min,再用新的塑料吸管吸取離心管上清液并轉(zhuǎn)移至分光光度計(jì)的比色皿中,測(cè)試其在波長(zhǎng)為301 nm處的吸光度值。根據(jù)朗伯-比爾定律,即可計(jì)算得出溶液中殘留黃藥的濃度。

3 結(jié)果與討論

3.1 TiO2負(fù)載量對(duì)TD復(fù)合光催化劑形貌結(jié)構(gòu)的影響

圖5所示為不同TiO2負(fù)載量條件下所制備TD復(fù)合光催化劑的XRD衍射圖譜。從圖中可以明顯看到SiO2方石英相的特征衍射峰,其衍射圖譜中所有的衍射峰均與標(biāo)準(zhǔn)卡片JCPDS # 39-1425相匹配,主要來(lái)自于復(fù)合光催化劑中的載體硅藻土。分布在硅藻土顆粒表面的TiO2呈銳鈦礦晶相,其特征衍射峰均與標(biāo)準(zhǔn)卡片JCPDS # 46-1238相匹配。此外,隨著TiO2負(fù)載量的增加,其特征衍射峰的強(qiáng)度有所增強(qiáng),表明其結(jié)晶度提高。在XRD圖譜中,并未檢測(cè)到其他雜質(zhì)的衍射峰,表明制備得到的TD復(fù)合光催化劑的純度較高。

圖5 不同TiO2負(fù)載量條件下所獲TD復(fù)合光催化劑的XRD圖譜

圖6所示為不同TiO2負(fù)載量條件下所獲TD復(fù)合光催化劑的SEM照片和相應(yīng)的EDS能譜圖。從TD-1的高倍率SEM照片(圖6a)中可以看到,TiO2納米顆粒均勻分布在硅藻土的圓盤(pán)表面及微孔結(jié)構(gòu)的周?chē)砻鱐iO2納米顆粒的分散性良好。隨著TiO2負(fù)載量的增加,TiO2納米顆粒在硅藻土表面的分布也更為致密(圖6b)。而隨著TiO2負(fù)載量的進(jìn)一步增加(圖6c),TiO2納米顆粒的團(tuán)聚現(xiàn)象變得較為嚴(yán)重,且造成硅藻土微孔的堵塞,這會(huì)降低復(fù)合光催化劑的吸附性能,并導(dǎo)致活性位點(diǎn)數(shù)量的減少,不利于其作為光催化劑的應(yīng)用。此外,由樣品的EDS能譜圖可知,TD二元復(fù)合材料主要由O、Si、Ti和Al四種元素組成,且隨著TiO2負(fù)載量的增加,Ti元素的含量也明顯升高。EDS的表征結(jié)果證實(shí)了TD復(fù)合材料中TiO2和硅藻土的共存。

圖6 不同TiO2負(fù)載量條件下所獲TD復(fù)合光催化劑的SEM照片和相應(yīng)的EDS能譜圖

3.2 BiOCl負(fù)載量對(duì)BTD復(fù)合光催化劑形貌結(jié)構(gòu)的影響

圖7所示為不同BiOCl負(fù)載量條件下所制備BTD復(fù)合光催化劑的XRD衍射圖譜。產(chǎn)物中SiO2方石英相的特征衍射峰同樣來(lái)自于載體硅藻土,而在衍射角為12.1°、24.3°、26.0°、32.6°和33.6°處的特征衍射峰則分別對(duì)應(yīng)于四方相BiOCl的(001)、(002)、(101)、(110)和(102)晶面,這與四方相BiOCl的標(biāo)準(zhǔn)卡片JCPDS # 06-0249相吻合。隨著B(niǎo)iOCl負(fù)載量的增加,產(chǎn)物中對(duì)應(yīng)特征衍射峰的峰形也逐漸變得尖銳,意味著B(niǎo)iOCl的結(jié)晶逐漸變優(yōu)。所獲產(chǎn)物的XRD圖譜中未觀察到其他雜質(zhì)的衍射峰,表明制備得到的BiOCl結(jié)晶良好、純度較高。值得注意的是,BTD三元復(fù)合光催化劑中并未檢測(cè)到明顯的TiO2特征衍射峰,這可能是BiOCl較強(qiáng)的特征峰將TiO2的特征衍射峰屏蔽所導(dǎo)致的。

圖7 不同BiOCl負(fù)載量條件下所獲BTD復(fù)合光催化劑的XRD圖譜

圖8為不同BiOCl負(fù)載量條件下所獲BTD復(fù)合光催化劑的SEM照片和相應(yīng)的EDS能譜圖。由圖8(a)可以看到,BTD-1樣品中生成許多片層狀結(jié)構(gòu)的BiOCl,其尺寸多在500 nm左右,團(tuán)聚現(xiàn)象較為嚴(yán)重。隨著B(niǎo)iOCl負(fù)載量的增加,如圖8(b)所示,BTD-2樣品中BiOCl片狀結(jié)構(gòu)的尺寸有所增大,達(dá)到1 μm左右,分散性也得到明顯改善。而當(dāng)進(jìn)一步增加BiOCl的負(fù)載量時(shí)[圖8(c、d)],產(chǎn)物中出現(xiàn)了BiOCl納米片相互堆疊的現(xiàn)象,其片狀結(jié)構(gòu)也受到一定程度的破壞,片層尺寸又逐漸下降,這對(duì)于BTD復(fù)合光催化劑降解活性的提高產(chǎn)生不利影響。此外,由樣品的EDS能譜圖可知,BTD三元復(fù)合材料主要由O、Si、Ti、Al、Bi和Cl六種元素組成,且隨著B(niǎo)iOCl負(fù)載量的增加,Bi元素的含量也明顯升高。EDS的表征結(jié)果證實(shí)了BTD復(fù)合材料中BiOCl、TiO2和硅藻土的共存。

圖8 不同BiOCl負(fù)載量條件下所獲BTD復(fù)合光催化劑的SEM照片和相應(yīng)的EDS能譜圖

3.3 復(fù)合光催化劑降解黃藥的性能

在紫外光照射條件下,考察不同TiO2負(fù)載量對(duì)TD復(fù)合光催化劑降解黃藥性能的影響,并對(duì)比研究了在未添加光催化劑的條件下SIPX的降解情況。將TD的用量設(shè)定為20 mg,SIPX起始質(zhì)量濃度為0.02 g/L,光照強(qiáng)度為300 W,光催化降解SIPX的結(jié)果如圖9所示。

圖9 TiO2負(fù)載量對(duì)TD復(fù)合光催化劑降解黃藥性能的影響

可以看到,對(duì)于空白試驗(yàn)組而言,在紫外光照射條件下,SIPX僅有少量的分解,這主要?dú)w因于紫外光本身具有一定的降解效果。而在添加TD二元復(fù)合光催化劑的條件下,隨著TiO2負(fù)載量的增加,TD對(duì)黃藥的降解效果呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。明顯地,TD-2復(fù)合光催化劑表現(xiàn)出對(duì)黃藥的最佳降解性能,其在60 min內(nèi)可以降解近60%的黃藥,結(jié)合圖6的表征結(jié)果分析可知,當(dāng)TiO2在硅藻土的表面負(fù)載量較高時(shí),TiO2納米顆粒的團(tuán)聚現(xiàn)象變得較為嚴(yán)重,這會(huì)造成硅藻土微孔的堵塞,降低復(fù)合光催化劑的吸附性能并導(dǎo)致其活性位點(diǎn)數(shù)量的減少,從而造成光催化降解效率的下降。TD-2復(fù)合光催化劑中TiO2納米顆粒尺寸均一、分布均勻,可以提供更多的反應(yīng)活性位點(diǎn)參與光催化降解黃藥的過(guò)程,因此此時(shí)效果最為顯著。

研究表明,在一些光催化劑的制備過(guò)程中,加入適當(dāng)?shù)腍2O2可以顯著提高其催化降解性能,這是因?yàn)镠2O2中的過(guò)氧根對(duì)電子具有捕獲效應(yīng),從而抑制光生電子空穴對(duì)的復(fù)合[17],此外,H2O2容易吸附在TiO2表面從而生成更多的·OH等反應(yīng)活性物質(zhì)[18]。因此,在上述TD-2復(fù)合光催化劑的制備過(guò)程中分別加入H2O2與去離子水體積比為120、110和320的H2O2,以考察所獲產(chǎn)物降解黃藥的性能,結(jié)果如圖10所示??梢钥吹?,與未添加H2O2的產(chǎn)物相比,H2O2的加入可以顯著提升復(fù)合光催化劑對(duì)黃藥的降解效果。在制備過(guò)程中,隨著H2O2加入量的增加,所獲得產(chǎn)物對(duì)黃藥的降解率也呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì),降低的原因可能是因?yàn)槎獯呋瘎┍砻鏆埩暨^(guò)多的H2O2分子將會(huì)捕獲·OH而生成氧化能力較弱的HO2·[19]。當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2添加量為2 mL時(shí),二元復(fù)合光催化劑對(duì)黃藥表現(xiàn)出最佳的降解性能,其在60 min內(nèi)對(duì)黃藥的降解率可以達(dá)到95%以上。

圖10 H2O2加入量對(duì)TD復(fù)合光催化劑降解黃藥性能的影響

然而,TD二元復(fù)合光催化劑只有在較高能量的紫外光照射條件下才能實(shí)現(xiàn)對(duì)黃藥分子的高效降解,這嚴(yán)重限制了它的進(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用?;诖?,從拓寬TiO2光譜響應(yīng)范圍以及提高光生電子/空穴對(duì)分離效率的角度出發(fā),可以考慮選用一種光敏感半導(dǎo)體材料對(duì)TiO2納米顆粒的表面進(jìn)行修飾,旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)黃藥的徹底降解,并從較高能量的紫外光條件拓展至普通的可見(jiàn)光,使復(fù)合光催化劑在選礦廠浮選廢水處理中的實(shí)際應(yīng)用成為可能。研究表明,片狀結(jié)構(gòu)的納米BiOCl材料具有獨(dú)特的光電性質(zhì)、良好的穩(wěn)定性及污染物降解能力,是一種優(yōu)良的光敏感半導(dǎo)體材料[20]。因此,使用納米BiOCl對(duì)TD的表面進(jìn)行修飾,可制備得到BTD三元復(fù)合光催化劑。

圖11 BiOCl負(fù)載量對(duì)BTD復(fù)合光催化劑降解黃藥性能的影響

將BTD三元復(fù)合光催化劑的添加量設(shè)定為20 mg,黃藥初始濃度為20 mg/L,可見(jiàn)光光照強(qiáng)度為350 W,考察BTD三元復(fù)合光催化劑對(duì)黃藥的降解性能,結(jié)果如圖11所示。由圖可知,隨著B(niǎo)iOCl負(fù)載量的增加,所獲產(chǎn)物對(duì)黃藥的降解率呈先上升后下降的趨勢(shì)。結(jié)合SEM的表征結(jié)果可知,當(dāng)Bi(NO3)3·5H2O添加量較高時(shí),生成的BiOCl納米片厚度明顯增加,且團(tuán)聚現(xiàn)象較為嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了其暴露的活性位點(diǎn)數(shù)量,從而造成BTD光催化降解黃藥效果的下降。明顯地,BTD-2復(fù)合光催化劑對(duì)黃藥的降解效果最好,其在90 min內(nèi)對(duì)黃藥的降解率達(dá)到90%以上。

為了表明BTD三元復(fù)合光催化劑在可見(jiàn)光照射條件下降解黃藥的優(yōu)越性,對(duì)比研究了其與TD二元復(fù)合光催化劑在相同條件下對(duì)黃藥的降解效果,結(jié)果如圖12所示??梢钥吹剑谕葪l件下,TD復(fù)合光催化劑對(duì)黃藥的降解性能遠(yuǎn)低于BTD的,這主要是由于BiOCl與TiO2之間形成了異質(zhì)結(jié)[21],此時(shí)更多的活性物質(zhì)可以參與光催化降解黃藥的過(guò)程,從而拓寬了三元復(fù)合光催化劑的可見(jiàn)光響應(yīng)范圍。據(jù)此可以推測(cè),納米復(fù)合材料中BiOCl的引入,可以使三元復(fù)合光催化劑更容易捕獲和利用可見(jiàn)光,從而提升光催化降解效率[22]。

圖12 TD與BTD復(fù)合光催化劑在可見(jiàn)光條件下對(duì)黃藥的降解效果

4 結(jié)論

(1)與已知的硅藻土基復(fù)合光催化劑相比,本研究首次采用油浴沉淀與水浴沉淀相結(jié)合的方法來(lái)制備BiOCl/TiO2/硅藻土三元復(fù)合光催化劑,使得TiO2及BiOCl均勻分散在硅藻土礦物表面且結(jié)合牢固,并將BTD應(yīng)用于光催化降解黃藥領(lǐng)域,為硅藻土基復(fù)合光催化劑的制備及應(yīng)用提供了新的研究思路。

(2)分別探討了合成TD時(shí)TiO2的負(fù)載量和H2O2的添加量以及合成BTD時(shí)BiOCl的負(fù)載量對(duì)復(fù)合光催化劑降解黃藥性能的影響。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2用量為2 mL時(shí)所制備的TD-2復(fù)合光催化劑在紫外光照射條件下表現(xiàn)出對(duì)黃藥最佳的降解性能,其在60 min內(nèi)對(duì)起始濃度為20 mg/L的黃藥降解率可以達(dá)到近60%,而在TD-2的基礎(chǔ)上優(yōu)化制備得到的BTD-2復(fù)合光催化劑則在可見(jiàn)光照射條件下表現(xiàn)出對(duì)黃藥最佳的降解性能,其在90 min內(nèi)對(duì)起始濃度為20 mg/L的黃藥降解率可以達(dá)到90%以上。

(3)BTD三元復(fù)合光催化劑的制備及應(yīng)用,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)黃藥的降解由紫外光條件拓展至可見(jiàn)光,而硅藻土載體表面BiOCl/TiO2異質(zhì)結(jié)的形成,則進(jìn)一步改善了BTD復(fù)合光催化劑的降解性能。

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