印迹型TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能研究

【摘要】近年来,国外已经开始关注药品和个人护理品(PPCPs)污染环境的问题,但在我国这个问题还没得到足够的重视。对羟基苯甲酸酯类物质(Parabens)是一类具有良好杀菌能力的广谱性防腐剂,广泛应用于食品、化妆品和医药等领域。目前,关于PPCPs研究主要集中在分析方法以及环境污染水平的调查,而有关PPCPs在环境中的迁移转化规律、生态与健康风险以及PPCPs污染控制技术等方面的研究需有待加强。Ti02光催化作为一种新型、高效的绿色环保技术,理论上可以处理含有毒性有机物的PPCPs废水。但由于光催化降解有机物过程的无选择性缺陷,现有光催化技术将优先降解浓度较高有机污染物而无法实现对低浓度的PPCPs的有效处理。论文结合分子印迹技术,制备了一系列无机分子印迹型Ti02光催化剂,利用印迹型光催化剂的特异性识别能力,实现对低浓度PPCPs的选择性快速降解与矿化。首先,以钛酸四正丁酯作为钛源和功能单体、对羟基苯甲酸乙酯作为模板分子制备出了印迹型Ti02光催化剂。X射线衍射结果表明,该催化剂为锐钛矿相和金红石相混晶。光催化降解实验表明：在功能单体与模板分子摩尔比为5：1,煅烧温度和时间分别为550℃和2h时,该光催化剂具有最佳的催化活性；经过12h光催化降解反应,其对目标分子对羟基苯甲酸乙酯的降解率可达90%,是非印迹型Ti02催化剂的2.1倍。另外,为了提高印迹型Ti02催化剂的催化效率,论文对印迹型Ti02催化剂进行了改性研究。在印迹型Ti02催化剂制备过程中引入适量的胶体石墨粉作为电子良导体,制备了石墨掺杂印迹型TiO2催化剂。X射线衍射结果表明,该催化剂为锐钛矿相和金红石相混晶。光催化降解实验表明：在功能单体与模板分子摩尔比为5：1,胶体石墨粉添加量为30mg,煅烧温度和时间分别为600℃和2h条件下制备的催化剂有最佳的催化活性；经过12h光催化降解反应,其对目标分子对羟基苯甲酸乙酯的降解率可达95%,是非印迹型Ti02催化剂的2.3倍。
【作者】尹佳音；
【导师】许士洪；鲁巍；
【作者基本信息】东华大学，环境工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】分子印迹；对羟基苯甲酸乙酯；光催化剂；石墨；掺杂；

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