载Ag_TiO_2_浮石光催化性能及耐用性考察_赵玲

载Ag-TiO2/浮石光催化性能及耐用性考察赵玲，郑勋超，周铁海，尹平河（暨南大学环境工程系，广东省高校水土环境毒害性污染物防治与生物修复重点实验室，广东广州510632）［摘要］采用天然浮石作为TiO2的载体，以溶胶—凝胶法制备TiO2/浮石，并将银沉积在TiO2表面制得载Ag-TiO2/浮石光催化剂。利用XRD、SEM进行表征，考察了载Ag-TiO2/浮石的光催化性能及其耐用性能。结果表明，载Ag-TiO2/浮石对质量浓度为10mg/L的亚甲基蓝溶液具有良好的光催化降解效果，30min时降解率超过90%。在反复使用30次之后，反应30min时的降解率由最初的91.5%下降到75.1%，但经再生后即可恢复其活性，说明所制备的催化剂在多次使用后存在一定程度的化学失活。扫描电镜下观察使用60次的载Ag-TiO2/浮石表面的薄膜基本完好。［关键词］浮石；载银；TiO2薄膜；光催化［中图分类号］O643.3；X703.1［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2011）01-0026-04Studyonphoto-catalyzingperformanceanddurabilityofAg-TiO2/pumiceZhaoLing，ZhengXunchao，ZhouTiehai，YinPinghe(KeyLaboratoryofWater/SoilToxicPollutantsControlandBioremediation，DepartmentofEnvironmentalEngineering，JinanUniversity，Guangzhou510632，China)Abstract：Ag-TiO2/pumicehasbeenpreparedbyusingnaturalpumiceasthecarrierofTiO2，TiO2/pumicepreparedbysol-gelmethodandAgloadedonthesurfaceoftheTiO2film.ItischaracterizedbyXRDandSEM.Thephoto-catalyzingperformanceanddurabilityofloadedAg-TiO2/pumicearestudiedandinvestigated.TheresultsshowthatloadedAg-TiO2/pumicehasverygoodphoto-catalysis/degradationefficiencyonthe10mg/Lmethylenebluesolution.Ittakes30minutestodegradeabove90%ofthemethyleneblue.AfterAg-TiO2/pumicehasbeenusedrepeatedly30times，andreactedfor30min，thedegradingrateofthecatalystdecreasesfrom91.5%to75.1%，butaftertheregeneration，itsactivitycanberecovered.Itshowsthatthechemicaldeactivationofthephoto-catalystsoccurstoacertainextentafterbeingusedmanytimes.ItisobservedunderSEMthatthesurfacefilmofloadedAg-TiO2/pumicebasicallykeepsintact，afterhavingbeenused60times.Keywords：pumices；Agloaded；TiO2film；photo-catalyzingTiO2光催化氧化具有性质稳定、无毒、催化活性高、对有机物降解彻底、无二次污染等优点而被广泛用于解决水污染问题，但其在实际应用中存在两大缺陷。首先光催化剂产生的光生电子与空穴容易复合，影响了光催化剂的降解速率，研究表明，利用Ag改性可提高TiO2活性，对于有机污染水体的净化具有现实意义〔1-2〕；另外，粉末态的光催化剂用于废水处理中效果显著，但存在难以与水分离回收及价格高等缺点。目前，探究TiO2催化剂的固定化已经成为光催化技术应用研究的重点。溶胶—凝胶法因具有制备温度较低、可控性较强且容易大面积制膜等优点而被广泛应用〔3-4〕。笔者采用溶胶—凝胶法在浮石表面负载TiO2，与沸石、玻璃珠和活性炭等载体相比，浮石具有质轻、不易破碎、表面粗糙、多孔等优点，通过曝气或机械搅拌很容易使其在溶液中呈流化态或悬浮于水面，从而可提高催化剂的光吸收效率和反应物的传质效果，提高处理效率。国内有学者将TiO2负载在浮石材料上处理染料废水，取得了良好的效果〔5-7〕，但鲜有