納米材料自從誕生以來對各個領域的影響和滲透一直受到世界各國科學界的極大關注。1987年美國人Siegel成功制備了納米TiO2。,自此半導體光催化材料開始了納米領域的研究。其中納米TiO2因其具有極高的催化活性、很好的熱穩定性和較強的耐腐蝕性,且價格便宜、無毒無害無二次污染等特征,成為科研工作者研究和殲發納米光催化劑中最主要的一種催化劑。TiO2屬于N型半導體,當紫外光輻射納米TiO2后,納米二氧化鈦的價電F就會被激發進入導帶,從而價帶上會產生光致電子并同時在導帶』二產生空穴。在電場作,下兩者分別向TiO2粒子的表面遷移,與吸附在表面的O2和H2O作用,形成H、tt0-等活性巾一亡、,進而發生氧化反應。但是TiO2,是寬帶隙半導體(禁帶寬度為3.2eV),主要對波長小于350llm的紫外光才有吸收;此外還存在光生電子——空穴對壽命短、光催化過程量子效率低、易團聚和回收分離困難等缺點。因而增強納米TiO2的光吸收性能和固定化成為該研究領域的熱點。非金屬納米礦物材料因其特殊的結構而具有較大的比表面積、穩定的化學性質、較強的吸附性能等特點,可作為納米TiO2,的理想固定載體,不但可以將納米0固定負載,而且可以利用礦物材料較高的離子交換以及吸附能力增強納米TiO2,粒子的親水和親有機物的性質,有效的增加了污染物和催化劑的接觸面積,提高了光催化的效率。本文對近幾年來非金屬納米礦物材料負載納米TiO2,復合光催化剎在污水處理q1的研究進行了介紹。
1非金屬納米礦物材料及其載體功能
1.1非金屬納米礦物材料
1.1.1定義
非金屬納米礦物材料,系指利用其礦物顆粒細度在三維空間內至少有一維是在0.1~100rim尺度范圍內或礦物材料自身就包含有相應尺度空間的顆粒尺寸,包括通過一系列相關加工工藝處理所制備的非金屬礦物材料則稱其為非金屬礦物納米材料。
1.1.2非金屬納米礦物的分類和特征
非金屬納米礦物的種類繁多,性能和結構各不相同,可利用和改造的潛力巨大,具有旺盛的生命力,特別是在復合材料的制備中,它能安要求制備出達到某種特定功能的材料,且大大降低了材料的成本。我國的非金屬礦產資源儲量豐富,種類繁多,歸納起來主要包括三類:天然納米礦物材料、合成納米礦物材料和復合納米礦物材料。
非金屬納米礦物都具有明顯的納米結構特征,主要包括一下幾類:①納米孔徑結構;②納米層間距離結構;③納米網孔狀結構;④納米纖維、納米絲、納米棒狀結構⑤納米顆粒結構。
1.2非金屬納米礦物的載體作用
非金屬納米礦物的晶體結構中存在結構通道或是由于納米礦物內部特殊的結構方式而具有孔狀結構,它們的共同特點是比表面積大,吸附性強,具有良好的化學穩定性和熱穩定性,可以作為納米TiO2。理想的載體,不但使TiO2。牢固的與礦物結合,而且光催化的性能更高。
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