3。2  催化剂的催化性能研究 8

3。2。1不同样品光催化性能的研究 8

结  论 10

参考文献 11

致 谢 12

1  引言来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

光催化是指半导体材料在一定的波长光照的条件下，会发生光生载流子的分离，随后光产生的电子和空穴再和离子或者分子结合可以生成具有氧化性或者还原性的活性的自由基，在这个反应过程中此种半导体材料即光催化剂它自身不发生改变。随着研究的不断深入，半导体多相光催化氧化技术被更多的的研究学者所关注。很多学者对TiO2半导体光催化材料情有独钟因为它具有生产成本低廉、无毒害、催化效率高、化学稳定性良好等诸多优点 [1-3]。随着生产的发展，研究的重点逐渐转为如何固定TiO2光催化材料。因为传统的粉末状纳米TiO2有很多优点，比如发达的孔隙、比表面积大、降解效率高、光响应范围宽等，但因为其不可以被可见光激活、量子效率低、对污染物的吸附性能不高、以及很难回收和重复利用等一系列问题都制约了其的广泛应用。很多文献都有记载[4-8]，TiO2可以被固定在各种载体上，一方面可以提高其比表面积，增强其吸附性能；另一方面可以提高光生电子空穴的流动性，降低复合几率，从而提高其光催化性能，因而负载型复合光催化剂是获得高效光催化剂的一种有效途径。

凹凸棒石粘土（简称凹土，ATT）是一种以凹凸棒石为基本组分的天然非金属粘土矿物，它的理想分子式为Mg5Si8O20(OH)2·4H2O。凹凸棒石价格低廉，且具有较强的吸附能力，特别的分散性，经受的住高温、可以抗盐碱，化学性质稳定，有较高的可塑性及粘结力，其本身具有质轻、性脆、吸水性强、干燥后不易收缩、不大显裂纹、悬浮液遇电质不絮凝、不沉淀等，因而被广泛使用到各行各业中[9-13]。但是，目前凹凸棒土研究领域仍存在难点和瓶颈，主要表现在凹凸棒土存在利用率不高、技术的含量低等不足。在认识到凹土是一种非常优异的催化剂载体且有很好地吸附性之后，环境以及污染治理方面凹土获得较多的应用 [9-12]，主要是通过对凹土改性，来增大其比表面积，以吸附更多的污染物。然而，这一方法也有很多的问题，例如它难以实现对污染物的深度降解；同时，吸附量非常有限，很难现场再生。

采用价格低廉的凹土作为原料，再将TiO2颗粒复合在其表面，把它用于处理染料和废水，结果发现复合材料降解的性能较好[13-15]。但要实现对污染物的深度的降解，由于TiO2的能隙比较大，导致降解率有限，因此难以做到。 我们课题组通过溶胶-凝胶工艺，利用半导体耦合机理，在凹土表面负载了一层TiO2-SnO2半导体复合氧化物，设计获得了高效的光催化剂ATT- TiO2-SnO2，实验证明该催化剂既可以实现对甲基橙和对硝基苯胺和对硝基苯酚等有机污染物的深度降解，充分利用了凹土优异的吸附性能，又可以降低光催化剂的合成成本[14,15]。但由于该光催化材料不易于工业回收，而磁性纳米TiO2作为一种光催化纳米材料，对于外加的磁场具有良好的磁响应性能，通过设置一个外加磁场来实现对催化剂的回收，进而完成利用和再生，为节约资源，降低成本提供保证。由于氧化铁的禁带宽度约为2。1eV[16]，能够直接被可见光激发，是一种新型的可见光催化剂，这种材料发展前景非常广阔[15-16]。因此，本文选择铁氧混合氧化物为磁性核心，通过二组分或者多个组分包裹TiO2以此来实现在不影响其光催化的效率的同时又能实现磁性回收的这一过程。