N-TiO2/硅藻土负载型纳米材料可见光催化降解水中Microcystin-LR

N-TiO2/硅藻土负载型纳米材料可见光催化降解水中Microcystin-LR

论文摘要

以钛酸四丁酯(C16H36O4Ti)为Ti源,尿素((NH2)2CO)为N源,硅藻土(Diatomite)为载体,采用溶胶凝胶法制备硅藻土负载氮掺杂二氧化钛改性纳米材料(N-TiO2/Diatomite).利用SEM、XRD、XPS、FT-IR、UV-Vis DRS对其进行系列特性表征及可见光催化性能分析,探究Microcystin-LR初始浓度对光催化的影响,分析其降解动力学和降解途径.结果表明,硅藻土负载优化了N-TiO2分子的分散性,形成了链条型纳米孔隙球状结构;N元素掺杂、硅藻土负载不影响材料晶型,晶粒粒径减小至11.39 nm;Si、N分别与TiO2成键;光响应强度和范围红移,可见光活性显著提升.以优化制备条件(350℃煅烧、掺N的物质的量分数为8%)的改性N-TiO2/Diatomite材料可见光催化降解Microcystin-LR,当初始质量浓度为1 mg·L-1的Microcystin-LR水溶液反应6 h后降解率可达95.0%,矿化率为83.9%;反应符合准一级动力学方程,速率常数k为0.453 3 h-1.

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 实验试剂与材料
  •   1.2 N-TiO2/Diatomite制备
  •   1.3 材料表征
  •     (1)SEM:
  •     (2)XRD:
  •     (3) FT-IR:
  •     (4)XPS:
  •     (5)UV-Vis DRS:
  •   1.4 N-TiO2/Diatomite可见光催化降解Microcystin-LR
  •     1.4.1 高效液相色谱(HPLC)法分析Microcystin-LR
  •     1.4.2 不同Microcystin-LR初始质量浓度实验
  •     1.4.3 降解动力学分析
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 光催化材料表征分析
  •     2.1.1 SEM
  •     2.1.2 XRD
  •     2.1.3 FT-IR
  •     2.1.4 UV-Vis DRS
  •     2.1.5 XPS
  •   2.2 不同Microcystin-LR初始浓度对可见光催化降解影响分析
  •   2.3 Microcystin-LR矿化率与降解途径分析
  •   2.4 降解动力学分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈俊伟,李丽丽,郑育毅,吴春山,王菲凤

    关键词: 纳米材料,掺杂,硅藻土负载,可见光催化

    来源: 福建师范大学学报(自然科学版) 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,环境科学与资源利用

    单位: 福建师范大学环境科学与工程学院,福建省污染控制与资源循环重点实验室,福建省建筑科学研究院有限责任公司

    基金: 福建省科技厅高校产学合作项目(2016Y4002),福建省科技厅社会发展引导性项目(2018Y0022)

    分类号: X703;O643.36;O644.1

    页码: 51-59

    总页数: 9

    文件大小: 2424K

    下载量: 101

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