粉煤灰/TiO_(2)复合材料的制备及光催化性能研究OA

为了解决固体废弃物粉煤灰的资源化利用和有机染料的污染问题。以粉煤灰作为载体,市售TiO_(2)(P25)作为活性中心,通过机械混合法制备了粉煤灰负载TiO_(2)(FA/TiO_(2))复合材料,通过XRD、FT-IR、SEM、TEM、XPS和UV-vis DRS等手段对FA/TiO_(2)复合材料的物相晶型、化学组成、微观形貌、元素组成和光谱响应进行了表征。以新品红(NF)染料作为目标污染物,评价了FA/TiO_(2)复合材料的光催化活性和稳定性,研究了活性基团和降解机制,并提出了光催化机理。结果表明,TiO_(2)(P25)通过Si-O-Ti化学键牢固锚定在FA球状颗粒表面,提高了TiO_(2)(P25)颗粒间分散性,提高了紫外光响应能力,提升了光催化活性。在NF初始质量浓度为50 mg/L,FA/TiO_(2)复合材料投加量为35 mg和初始pH为8.0条件下,FA/TiO_(2)复合材料对NF降解率达到了97.97%,明显高于单一材料,循环使用5次后NF降解率仍达到了97.01%,表现出优异的光催化活性和稳定性。在超氧自由基(·O_(2)^(-))和羟基自由基(·OH)等自由基作用下NF发生脱甲基化、羟基化和开环等反应被降解为小分子无机物。