粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
2011NO.1 ■专题研究构
粉煤灰微珠负载的Fe3+-TiO2光催化剂的制备及性能
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黄静，薛茹君
（安徽理工大学化学工程学院，安徽淮南232001）
摘要：以TiCl，为原料，粉煤灰微球为载体，采用微乳液法制备了负载型Fe"掺杂纳米TiO，光催化剂。并研究了不同掺杂量Fe*+-TiO"/粉煤灰微珠光催化剂的催化性能及回收再生次数。用扫描电子显微镜（SEM）观察粒子的形貌，用能谱仪(EDS)分析了催化剂的元素含量，用分光光度计测定了催化剂对次甲基蓝的降解率。结果表明：Fe"*掺杂量
面积降低，催化降解性能下降：催化剂经3次再生后报废。
关键词：TiCl：Fe*TiO,/粉煤灰微珠光催化剂；微乳液：制备
中图分类号：TQ426.62
文献标识码：A
文章编号：1005-8249(2011)01-0011-04
HUANGJing，XUERu-jun
(School of Chemical Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui 232001)
Abstract: With TiC4 as the raw material, fly ash microsphere as the support, Fe'*-TiO,/bead photocatalyst is prepared by reverse microemulsion, The influence of doping-amount and the recycle number on pholocatalytie performance of Fe'*-TiO,/bead photocatalyst are stud ied. The particles surface morphology is observed with scanning electron microsoopy ( SEM). The content of the finite element of the particles is analyzed by EDS, The degradation rate of methylene blue is determined by spectrophotometer. The results show that catalysts have a higher degra-dation capacity for methylene blue when the Fe+ doping amount at O.25%. The surface roughness of the catalyst particle with grows up the in-crease of regeneration times due to the agglomeration of the Fe+-TiO,, which decreases the photocatalytic degradation performance , Afier three times regeneration, the catalyst has to be scrapped.
Key words: TiCl,, Fe + TiO,/fly ash micrsphere photocatulyst,micro-emulsion, preparation
纳米TiO，因其具有较高的光催化性能、稳定性好、无毒、廉价等优点，成为最受人们青的一种绿色环保型光催化剂。但由于TiO，带隙较宽（3.2ev），只能被紫外光激发，对太阳光的利用率很低，且其激发态的电子和空穴易于复合，光量子效率低，故而影响了其应用。为此人们通过贵金属沉积、半导体复合、元素掺杂、染料敏化等手段对TiO，进行改性(1-3)。金属离子掺杂改性具有方法简单、改性效果好的优点，是近年来
基金项目：安徽省教育厅自然科学研究重大项目（ZD200903）：准南市科技专项基金项目
第一作者：黄静（1986年－），女，安徽理工大学化学工程学院，硕士研究生在读，工业催化专业.
通讯作者：薛茹君（1963年~），女，安徽理工大学硕士研究生导师，博士，从事矿物化学加工方面的研究
收稿日期：2010-11-24 万方数据
TiO，改性研究的重点，其中过渡金属Fe3*掺杂和稀土离子掺杂日益受到重视(46)。半导体光催化技术应用中一个更为实际的问题是催化剂的固定问题，这也是开发高效光催化反应器首先要解决的问题。负载型 TiO，光催化剂可以解决催化剂的周定问题，增大催化剂的表面积、活性位，还可利用核的吸附作用加速对污染物的降解(78)。
本文采用微乳液方法制备TiO,，有报道指出微乳液方法制备的纳米颗粒粒径分布窄，形貌较为均一，高温缎烧后闭聚少，并且在微乳液中可以直接加人Fe*盐，方便地得到掺杂型TiO，复合光催化剂。粉煤灰微珠是火力发电厂的工业废弃物，主要化学成分为SiO，和 Al,O，，粒径小、比表面积较大、化学性质稳定，还具有质轻、耐腐蚀、流动性和分散性好，热稳定性好、无毒等优异功能，且价格低廉，作为催化剂载体的性能良好。
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