高比能二氧化鈦鐵磁鐵礦納米復(fù)合材料的制備及光催化降解重金屬離子

高比能二氧化鈦鐵磁鐵礦納米復(fù)合材料的制備及光催化降解重金屬離子

光束化技術(shù)具有操作簡單、能耗低、二次污染小、運(yùn)營成本低、處理效率高等特點(diǎn)。二氧化鈦(TiO近年來，含新型污染物的反滲透濃水對環(huán)境造成的破壞和對生物健康造成的影響逐漸引起人們的注意與重視1材料和方法1.1實(shí)驗(yàn)原材料石墨粉(AR，天津博迪化工股份有限公司);H1.2材料物相組成測試將1.2g石墨粉與50mL濃H80mLCH將一定量GO與80mLCH采用X射線衍射儀(BrukerCorp,D8Advance)分析材料的物相組成，測試條件:陽極靶材料為Cu，管電壓40kV，管電流30mA，掃描范圍20°<2θ<90°，測試結(jié)果采用Origin8.0分析軟件處理;采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡Sirion200分析材料微觀形貌，工作電壓30.0kV。1.3模擬水處理實(shí)驗(yàn)配置pH為4,50mg/LPb為了研究GO/TiO稱取等量GO、TiOCr2結(jié)果與討論2.1氧化鈦粒子的性質(zhì)表征圖1所示為掃描電鏡下的GO、TiO圖2所示為GO、TiO由2004版XRD-PDF卡片庫銳鈦礦相TiO式中:K=0.89;λ=0.154056nm;θ為衍射峰的Bragg角;β是半高寬;S為晶體的面積;α為具有{001}面的二氧化鈦棱長;b為具有{101}面的二氧化鈦棱長;EG為具有{101}面的二氧化鈦斜邊長;EF為具有{001}面的二氧化鈦斜邊長。由此可知，改性二氧化鈦粒子中晶體{001}面的含量為47%，遠(yuǎn)高于改性前。GO/TiO2.2go含量對納米復(fù)合材料光催化性能的影響納米復(fù)合材料光催化降解重金屬離子的理論光催化效果可根據(jù)Yong式(5)中:q為復(fù)合材料光催化降解各離子的效率;C所以計(jì)算得GO/TiO根據(jù)單一變量原則，分別改變GO/TiO表2所示為分別改變4個反應(yīng)條件，光催化處理后反滲透濃水中各離子濃度。由表2可知，納米復(fù)合材料中GO含量對其光催化性能的影響并不是單純線性關(guān)系，光催化性能先隨著復(fù)合材料中GO含量增加而上升至頂點(diǎn)后隨著GO含量的繼續(xù)增加而下降;催化劑的含量以及光催化時間對光催化反應(yīng)效果的影響未出現(xiàn)規(guī)律性變化，可能與所做實(shí)驗(yàn)的樣本容量少和重復(fù)次數(shù)有限有關(guān);溶液pH值對光催化反應(yīng)效果的影響為隨著pH值增大光催化反應(yīng)效果先逐漸變好，但當(dāng)pH值接近中性時效果變差，這是由于在中性條件下重金屬離子與OH因此，得到最佳反應(yīng)條件為:GO含量為80mg的GO/TiO2.3go實(shí)驗(yàn)誤差分析由于GO對比實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果差距微小，為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，對所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析，計(jì)算有光、無光條件下GO的誤差棒如圖3所示，即對比實(shí)驗(yàn)誤差均在允許范圍內(nèi)，可視結(jié)果準(zhǔn)確。由表3可知，GO在有光和無光條件下對重金屬離子的吸附效果基本相同;TiO基于上述結(jié)果分析，可以證明GO/