Ag、S掺杂MIP-TiO2选择性降解水中EP的实验研究

来源 :武汉科技大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:algenesis
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TiO2(二氧化钛)作为优质的光催化材料,兼具良好的物化性质,目前在有机污染物去除等领域应用广泛。对羟基苯甲酸乙酯(EP)在废水中的含量低且具备高毒性,会危害人体健康,利用传统的TiO2技术无法高效选择性去除,而掺杂改性结合分子印迹法制备的催化剂能达到高效选择性去除的效果。本研究以EP为目标污染物,利用溶胶-凝胶法制备了两种掺杂型MIP-TiO2、MIP-TiO2(分子印迹二氧化钛)和NIP-TiO2(非分子印迹二氧化钛),通过对催化剂的XRD等表征分析得TiO2经过掺杂结合分子印迹技术改性后光催化性能得到改善,并对掺杂型分子印迹TiO2的光催化活性和选择性进行探究,研究表明:(1)实验以钛酸丁酯作为功能单体和钛源,EP作为模板分子,硝酸银和硫脲作为银源和硫源,制备Ag-MIP-TiO2(银掺杂分子印迹二氧化钛)和S-MIP-TiO2(硫掺杂分子印迹二氧化钛)催化剂。利用光催化剂对EP溶液进行光催化实验,结果显示在模板分子与功能单体摩尔比为1:5,煅烧温度为500℃,煅烧时间为120min以及掺银量为1%时制备的Ag-MIP-TiO2光催化降解率最佳达到93.4%。此外,实验数据表明在相同模板分子与功能单体摩尔配比、煅烧温度和煅烧时间以及S/Ti摩尔比为0.35时S-MIP-TiO2对EP的去除率最高为98.8%。相同实验条件下制备的MIP-TiO2(制备中不加银源及硫源)和NIP-TiO2(不加EP、银源及硫源)对EP的降解率分别是81%和72%,表明Ag-MIP-TiO2和S-MIP-TiO2的光催化活性优于MIP-TiO2和NIP-TiO2,S-MIP-TiO2优于Ag-MIP-TiO2。(2)对苯酚(干扰污染物)与EP共存的混合液进行选择性实验研究,Ag-MIP-TiO2/NIP-TiO2的选择因子达到2.047,S-MIP-TiO2/NIP-TiO2达到3.382,MIP-TiO2/NIP-TiO2仅为1.347。结果表明S-MIP-TiO2及Ag-MIP-TiO2选择性优于MIP-TiO2,且S-MIP-TiO2优于Ag-MIP-TiO2。综上所述,掺硫、掺银结合分子印迹改性能改善TiO2的光催化活性和选择性,实现高效选择性去除EP的目标,且S-MIP-TiO2性能优于Ag-MIP-TiO2
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