论文部分内容阅读
光催化氧化技术因其高效、节能、无二次污染等优点,是一个很有发展前景的水处理技术。本文利用固相烧结法合成了具有可见光响应的BiYTi2O7光催化剂,并对其进行了系统的表征。分析表明,在1150℃缎烧30h可合成纯度及晶型较好的BiYTi2O7。BiYTi2O7具有稳定的烧绿石结构,属于立方晶系,空间群是Fd3m,其结晶过程是铋氧、钇氧八面体以及钛氧四面体由无序到有序,从而形成晶格骨架的重排过程。BiYTi2O7样品中只具有Bi、Y、Ti、O四种元素,元素摩尔比符合1:1:2:7,并且其禁带宽度为2.349eV,具有可见光响应。另外,固相烧结法制备的BiYTi2O7的比表面积很小,为1.8905m2g-1本文利用靛蓝胭脂红(IC)及偶氮胭脂红(AG)溶液模拟染料废水,研究了催化剂的不同制备过程对BiYTi2O7光催化剂活性的影响;还研究了催化剂投加量、染料的初始浓度、pH值、H202加入量、含盐量对光催化降解模拟染料废水过程中染料去除率的影响。另外,本文研究了利用BiYTi2O7为催化剂在可见光照射下光催化降解IC和AG染料溶液的反应动力学特性,其一级反应动力学速率常数分别为0.279h-1及0.056h-1,说明BiYTi2O7更适合降解结构相对简单,相对分子质量较小的IC染料。最后,进行了催化剂重复回收利用实验,说明BiYTi2O7结构稳定,不易发生光腐蚀。本论文还利用氧化聚合法制备了聚苯胺基BiYTi2O7复合光催化剂,用以解决BiYTi2O7光催化降解AG染料去除率不高的问题。通过X射线衍射和扫描电镜能谱分析表明,聚苯胺(PANI)的加入并不改变BiYTi2O7的晶格结构,并且不会引入除碳、氮元素以外的其他元素。通过紫外可见光漫反射吸收谱的表征说明,聚苯胺提高了BiYTi2O7光催化剂对于可见光的吸收能力,从而提高了其对AG染料的光催化降解效率。