2.2 Ti0光催化劑固定方法
催化劑的存在形式一般為薄膜和粉體兩種,故TiO2的固定就分為載體上薄膜的制各及粉體在載體上的固定。
1、物理負載法
物理負載法主要有:粉體燒結法和熱膠粘法。粉體燒結法是將Ti02微粉超聲分散在水或其它溶劑中形成懸浮液,然后將載體加入其中充分攪拌,使Ti0光催化劑負載其表面,然后將其在低于45O℃的溫度下燒結。而熱膠粘法是指對于不滕繹高浸結的載體,在TiO2微粉中加入合適的粘接劑,然后將其均勻涂敷在載體表面;也可將Ti02微粉、載體、偶聯劑一起攪拌或加熱回流。該方法工藝比較簡單,但涂敷難均勻,涂層厚度難控制,且深層附著力不穩定。
2、化學方法
(1)溶膠凝膠法
溶膠凝膠法是將前驅物在水或有機溶劑中水解而制得相應的Ti02前驅體溶膠,然后通過浸漬涂層、旋轉涂層或噴涂等方法將溶膠施于載體上,待干燥后進行熱處理,最后在載體上形成一層TiO2固定膜。該法將TiO2納米微粒的制備與固定化一次完成且工藝簡單,制備條件簡便,制得的薄膜均勻、透明、負載牢固、穩定性極佳。
(2)化學氣相沉積法
化學氣相法需將前驅物用載氣輸送到反應室,利用氣態物質在載體表面上進行化學反應,生成TiO2薄膜。其中,金屬有機物化學氣相沉積法(MOCVD)具有分階段沉積、化學計量數可控制等特點,其用途極為廣泛。
(3)液相沉積法
它是利用水溶液中氟的金屬配離子和金屬氧化物之間的化學平衡,將金屬氧化物沉積到浸漬在反應液中基底上的一種方法。其優點是設備簡單,膜厚可控制,可進行大表面積和各種形狀的載體。但此法不易得到純的TiO2膜。
3納米Ti02在污水處理中的應用
31染料廢水的處理
染料廢水色度高、濃度高、毒性大、難降解,且大多含有等致癌物質,對人類危害極大,印染廢水處理一直是廢水處理中的一大難題。研究結果表明在以納米Ti02為光催化劑,在可見光照射下,水溶性偶氮染料易發生光催化降解反應。
3.2化工廢水的處理
化工廢水的基本特征為極高的COD、高鹽度、對微生物有毒性,是目前水處理技術方面的研究重點和熱點。在不同的催化氧化條件下,以TiO2為主的半導體光催化劑對常見的化工污染物都有較好的催化氧化效果。采用Ti懸浮體系光催化氧化處理苯酚廢水,當Ti0用量為2g/L、pH值為3、連續曝氣和攪拌條件下,闡紫外光照后,苯酚(1Orag/L)去除率達96%。
3.3農藥廢水的處理
農藥一般分為殺蟲劑和除草劑,危害范圍廣,在大氣、土壤和水體停留時問長,對動、植物有極大危害。武正簧等以銅絲為基底物鍍上TiO2薄膜,在一定的催化條件下,光照60min,氧化樂果和久效磷的光催化降解率高達80%。利用光催化氧化降解農藥不會生成其它有毒物質,無二次污染,具有其它方法無可比擬的優點。
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