為了考察光催化劑可重復(fù)使用的次數(shù)，用300℃焙燒的催化劑降解初始濃度為20mg/L、pH為2.4的二甲酚橙溶液，一次降解實(shí)驗(yàn)后，離心分離出的催化劑烘干后再進(jìn)行下次實(shí)驗(yàn)，如此重復(fù)操作10次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著光催化劑重復(fù)使用次數(shù)的增加，光催化活性相應(yīng)地呈下降趨勢(shì)，這是由于在多次降解過(guò)程中，降解的產(chǎn)物附著在催化劑的表面，使催化劑活性位減少，使催化劑的催化性能降低。該催化劑的活性較高，在重復(fù)使用10次后對(duì)二甲酚橙溶液的降解率仍超過(guò)85%。
2.6 TiO2光催化氧化機(jī)理 TiO2是典型的n型半導(dǎo)體。半導(dǎo)體粒子含有能帶結(jié)構(gòu)，這種能帶結(jié)構(gòu)是由充滿電子的低能價(jià)帶（Valent band，VB）和一個(gè)空的高能導(dǎo)帶（Conduc-tion，CB）構(gòu)成的，它們之間由禁帶分開(kāi)，當(dāng)半導(dǎo)體受到能量等于或大于禁帶寬度的光照射時(shí)，價(jià)帶上的電子被激發(fā)，從價(jià)帶躍過(guò)禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶產(chǎn)生自由電子e-，同時(shí)在價(jià)帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴h+，形成電子-空穴對(duì)。光生空穴(h+)有很強(qiáng)的得電子能力，可奪取吸附在半導(dǎo)體顆粒表面的有機(jī)物或溶劑中的電子，使原本不吸收入射光的物質(zhì)被活化氧化，而電子受體則可以通過(guò)接受表面的電子而被還原。其過(guò)程如下圖所示[11]：
常用的寬帶隙半導(dǎo)體的吸收波長(zhǎng)閾值大都在紫外區(qū)域，而在太陽(yáng)光譜中，紫外部分僅占太陽(yáng)總輻射的5%，因此如何延長(zhǎng)激發(fā)波長(zhǎng)一直是光催化改性研究的一個(gè)重要方向。
3·結(jié)語(yǔ)
納米TiO2對(duì)二甲酚橙的降解效果較好，焙燒溫度、溶液pH值、溶液初始濃度和降解時(shí)間對(duì)二甲酚橙的降解率影響很大，當(dāng)焙燒溫度為300℃，溶液呈酸性或弱堿性，二甲酚橙溶液初始濃度為20mg/L，降解30min后降解率較高。納米TiO2活性較高，在重復(fù)使用10次后對(duì)二甲酚橙溶液的降解率仍超過(guò)85%。
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