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圖2　微波加熱功率對催化材料性能的影響

2.3　微波加熱時間對TiO2/EP催化性能的影響

從圖3看出,當微波功率一定時,復合催化材料的催化效果隨著微波加熱時間的增加而增大。但超過5min后,復合催化材料對羅丹明B的脫除率反而逐漸變小。這可能是微波輻射的時間越長,整個反應體系的溫度越高,在較高溫度下二氧化鈦溶膠顆粒可能與膨脹珍珠巖中的Na+、K+、Mg2+等金屬離子形成鈦酸鹽,這些金屬離子的鈦酸鹽是光生電子和空穴的復合中心,加快了光生電子和空穴的復合,導致TiO2/EP復合催化材料的催化活性下降。因此確定微波輻射時間不能太長,以5min為佳。

圖3　微波加熱時間對催化材料性能的影響

2.4　焙燒溫度對TiO2/EP催化性能的影響

由圖4可以看出, TiO2/EP催化性能在200~600℃范圍內隨著焙燒的溫度升高而增強,對羅丹明B的脫除率逐漸增大;當溫度高于600℃以后,其催化性能隨著焙燒溫度的升高而減弱。這是因為TiO2主要由金紅石型、銳鈦礦型二種混晶組成,當焙燒溫度低于600℃時,微波制成的TiO2/EP催化材料主要以銳鈦型TiO2存在,當溫度高于600℃, TiO2/EP催化材料由銳鈦型轉化成金紅石型。金紅石型TiO2的折射率比銳鈦型高,遮蓋力和著色力也高,其比表面積小,光催化性能小;而銳鈦型TiO2在可見光短波部分的反射率比金紅石型高,對紫外線的吸收能力比金紅石型低,光氧化催化活性比金紅石型高。因此,焙燒溫度在550℃為好。

圖4　焙燒溫度對催化材料性能的影響

2.5　焙燒時間對TiO2/EP催化性能的影響

固定微波輻射功率為250W,加熱時間為5min,焙燒溫度為550℃,考察不同焙燒時間對催化材料催化性能的影響,結果見圖5。根據圖5可知,焙燒時間在0~2h之間變化時,羅丹明B的脫色率增加很明顯;當焙燒時間超過2h后,其去除率隨著時間的延長趨于平穩。這說明,2h時TiO2/EP催化材料的生成反應基本完成。因此,焙燒時間以2h為宜。