表面改性对含钛炉渣光催化性能的影响

收稿日期:2009�11�25基金项目:教育部重大科技资助项目(307009);国家重点基础研究发展计划项目(2007CB613504);中央高校基本科研业务费资助项目(N090423003)�作者简介:雷雪飞(1979-),女,山东肥城人,东北大学讲师,博士;薛向欣(1954-),男,河北唐山人,东北大学教授,博士生导师�第31卷第6期2010年6月东北大学学报(自然科学版)JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Vol�31,No.6Jun.2010表面改性对含钛炉渣光催化性能的影响雷雪飞1,薛向欣2,杨�合2(1.东北大学秦皇岛分校,河北秦皇岛�066004;2.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳�110004)摘���要:以攀钢含钛高炉废渣为原料,掺杂不同比例稀硫酸,采用高能球磨复合无机改性低温煅烧的方法,合成了具有钙钛矿型的表面改性含钛炉渣催化剂(SMTBBFS)�用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV�Vis)和热重(TG)分析对SMTBBFS催化剂进行了表征,确定其具有钙钛矿结构;煅烧后出现明显团聚现象,粉体的颗粒形态均为不规则块状;在紫外-可见区域具有较强的光吸收能力�由Cr()的光催化还原率来评价稀硫酸不同掺杂比例对SMTBBFS催化剂光催化活性的影响�结果表明:硫酸掺杂比例为2�5%时,SMTBBFS催化剂由于存在较高的CaTiO3/TiO2晶相比、吸附容量以及适宜的表面酸性,而具有较高的光催化活性�关�键�词:表面改性含钛炉渣;CaTiO3/TiO2晶相比;吸附容量;光催化还原;六价铬中图分类号:TQ032.41���文献标志码:A���文章编号:1005�3026(2010)06�0838�05EffectofSurfaceModificationonPhotocatalyticEffectofTitanium�BearingBlastFurnaceSlagLEIXue�fei1,XUEXiang�xin2,YANGHe2(1.NortheasternUniversityatQinhuangdao,Qinhuangdao066004,China;2.SchoolofMaterials&Metallurgy,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China.Correspondent:LEIXue�fei,E�mail:leixuefei69@163.com)Abstract:Withthetitanium�bearingBFslagasstartingmaterial,thefeasibilitytoreduceCr()inaqueoussolutionwiththesurfacemodifiedtitanium�bearingblastfurnaceslag(SMTBBFS)usedasaphotocatalystwasinvestigated.ThephotocatalystwascharacterizedbyX�raydiffraction(XRD),UV�visdiffusereflectancespectra,thermogravimetricanalysis(TG),Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)andscanningelectronicmicroscopy(SEM).ThephotocatalyticeffectsofdifferentSMTBBFScatalystswereevaluatedbythephotocatalyticreductionofCr()underUV�vislightirradiation.ForthephotocatalyticreductionofCr(),thephotocatalyticeffectofSMTBBFScatalystisfoundtobestronglydependentonCaTiO3/TiO2ratio,adsorptioncapacityandsurfaceacidity,andtheoptimumH2SO4�dopingproportionis2�5%.Keywords:surfacemodifiedtitanium�bearingblastfurnaceslag;CaTiO3/TiO2ratio;adsorptioncapacity;photocatalyticreduction;Cr()目前,含钛炉渣的利用主要分为两大类:部分利用法和整体利用法�前者是将含钛炉渣作为提取钛的原料,缺点是炉渣中TiO2品位太低,导致成本过高