二氧化鈦光催化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析（一）XRD表征銳鈦礦型二氧化鈦結(jié)構(gòu) 圖一 實(shí)驗(yàn)測得TiO2的XRD譜圖參照銳鈦礦和金紅石的PDF卡片，對TiO2的結(jié)晶情況進(jìn)行分析：圖二 銳鈦礦的PDF卡片圖三 金紅石的PDF卡片由圖分析：銳鈦礦的特征峰出現(xiàn)在2=25.325，37.841，48.074；紅金石的特征峰出現(xiàn)在2=27.459，36.104，54.364。與所測的試樣的圖譜對比分析，可得：600時TiO2結(jié)晶譜圖與銳鈦礦的PDF卡片吻合，相對應(yīng)的特征峰分別出現(xiàn)在2=25.04，37.54，47.84的位置，同時也有少量的金紅石型TiO2，相應(yīng)的特征峰分別出現(xiàn)在2=27.16，35

2、.86，54.84，但是對比出現(xiàn)在2=25.04和27.16兩個位置的峰高，可以看出金紅石型的二氧化鈦量比較少，故600時，TiO2結(jié)晶為較純的銳鈦礦，略有一些金紅石型二氧化鈦存在。（二）紫外吸收光譜法表征銳鈦礦型二氧化鈦的光催化能力空白組1.根據(jù)朗伯-比爾定律：A=kcd根據(jù)在t=0時的吸光度，以及亞甲基蘭溶液的c0值，可以求出亞甲基蘭溶液的消光系數(shù)k：T=0時，A=1.184，c0=6mg/L=0.006g/L，d=1cm所以，k=197.33L/(gcm)將求出的消光系數(shù)k值，代入公式，求出各時刻的溶液濃度。如表一所示。t(min)Ak(Lg-1cm-1）c0(g/L)d(cm)c(g/

3、L)c/c0(c0-c)/c001.184197.330.00610.00601.00000.0051.139197.330.00610.00580.96200.04101.032197.330.00610.00520.87160.13150.937197.330.00610.00470.79140.21200.852197.330.00610.00430.71960.28250.764197.330.00610.00390.64530.35 表一 空白組紫外吸收光譜的數(shù)值2.作圖表征：（1）以c/c0為縱坐標(biāo)（即對濃度做了歸一化處理），時間t為橫坐標(biāo)作圖，可以看出，亞甲基藍(lán)溶液隨著時間的增長

4、，其濃度變化情況，如圖四所示。 圖四 亞甲基藍(lán)溶液濃度隨時間的變化分析：對測得的六點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，可以看出，隨著時間的增長，由于在汞燈照射下光解，亞甲基藍(lán)的濃度呈線性降低。（2）以（c0-c）/c0為縱坐標(biāo)，以時間t為橫坐標(biāo)作圖，可以看出亞甲基藍(lán)的光降解效率。如圖五所示。 圖五 亞甲基藍(lán)的降解效率分析：從圖中可以看到，隨時間增加在汞燈照射下，亞甲基藍(lán)光解的效率呈線性增長，在照射25min后，效率達(dá)到35%40%。實(shí)驗(yàn)組首先，測得在暗處理前，吸光度A=1.254，在暗處理30min后，測得吸光度A=1.254，所以證明，亞甲基藍(lán)的降解不是二氧化鈦物理吸附的作用。1.根據(jù)朗伯-比爾定律：A=kcd

5、根據(jù)在t=0時的吸光度，以及亞甲基蘭溶液的c0值，可以求出亞甲基蘭溶液的消光系數(shù)k：T=0時，A=1.254，c0=6mg/L=0.006g/L，d=1cm所以，k=209L/(gcm)將求出的消光系數(shù)k值，代入公式，求出各時刻的溶液濃度。如表二所示。t(min)Ak(Lg-1cm-1）c0(g/L)d(cm)c(g/L)c/c0(c0-c)/c001.2542090.00610.00601.00000.000051.0452090.00610.00500.83330.1667100.4992090.00610.00240.39790.6021150.1712090.00610.00080.1

6、3640.8636200.0422090.00610.00020.03350.9665250.0192090.00610.00010.01520.9848 表二 實(shí)驗(yàn)組紫外吸收光譜的數(shù)值2.作圖表征：（1）以c/c0為縱坐標(biāo)（即對濃度做了歸一化處理），時間t為橫坐標(biāo)作圖，可以看出，亞甲基藍(lán)溶液隨著時間的增長，其濃度變化情況，如圖六所示。圖六 亞甲基藍(lán)溶液濃度隨時間的變化分析：對測得的六點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合，可以看出，隨著時間的增長，由于在汞燈照射下光解，亞甲基藍(lán)的濃度呈非線性降低，并且隨著時間增長，降解速度逐漸減緩，在20min后，基本已經(jīng)完全降解，降解速度也趨于停滯。（2）以（c0-c）/c0為縱

7、坐標(biāo)，以時間t為橫坐標(biāo)作圖，可以看出亞甲基藍(lán)的光降解效率。如圖七所示。 圖七 亞甲基藍(lán)在二氧化鈦光催化下的降解效率分析：從圖中可以看到，隨時間增加在汞燈照射下，亞甲基藍(lán)光解的效率呈非線性增長，在照射25min后，效率已經(jīng)接近100%。兩組對照將空白組和實(shí)驗(yàn)組的c/c0t和（c0-c）/c0t圖像放在一個坐標(biāo)系中對比： 圖八 亞甲基藍(lán)溶液濃度隨時間的變化對比圖九 亞甲基藍(lán)在二氧化鈦光催化下的降解效率對比分析：根據(jù)圖八、圖九實(shí)驗(yàn)組與空白組降解效率和速度的對比，在25min的降解時間下，加入催化劑的實(shí)驗(yàn)組的c/c0t的斜率更大，在25min時，亞甲基藍(lán)的濃度剩余濃度對比也非常明顯，在降解相同的時間下，