通過(guò)共沉淀法自制上轉(zhuǎn)換材料與TiO₂復(fù)合的納米光催化劑;利用SEM、XRD等方法對(duì)光催化劑進(jìn)行表征;通過(guò)改變催化劑摻雜比、pH值、催化劑投入量、光照時(shí)間和柴油初始濃度研究了可見光下光催化降解海水中柴油污染的影響因素以及復(fù)合光催化劑ZrO₂（Er3+）/TiO₂的利用效率,通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化海水中柴油污染的降解;進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,計(jì)算總反應(yīng)速率表達(dá)式。結(jié)果表明,當(dāng)柴油初始濃度為0.20g/L,催化劑投加量為0.8g/L,催化劑摻雜比為40%,pH為7,光照時(shí)間為2.5h時(shí),復(fù)合光催化劑的利用效率最高,柴油的去除率達(dá)到87.74%。ZrO₂（Er3+）/TiO₂在可見光下能夠有效地降解海水中的柴油污染。 

【文章來(lái)源】：材料導(dǎo)報(bào). 2017,31(S1)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

圖１光催化劑的制備流程圖Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ

氧化鈉調(diào)節(jié)其ｐＨ值，添加一定量的自制光催化劑ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２，在可見光下光照。柴油剩余量可以利用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)得，光催化劑的降解效率可以由計(jì)算得出。圖１光催化劑的制備流程圖Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ３結(jié)果３．１ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２復(fù)合光催化劑的表征采用Ｑｕａｎｔａ２００ＦＥＧ場(chǎng)發(fā)射環(huán)境掃描電子顯微鏡（ＳＥＭ）觀察光催化劑的外貌，結(jié)果如圖２所示，結(jié)果表明，ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２復(fù)合光催化劑有良好的結(jié)晶度，呈現(xiàn)球體結(jié)構(gòu)，這表明此材料可以促進(jìn)光催化反應(yīng)。隨著摻雜比的增加，復(fù)合光催化劑出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，可能影響光催化效果。圖２不同摻雜比的ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２光催化劑的ＳＥＭ圖Ｆｉｇ．２ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｐｉｎｇｒａｔｉｏ利用Ｘ射線衍射分析（ＸＲＤ）確定光催化劑的組成和粒徑大小，結(jié)果如圖３所示，當(dāng)２θ為２５．３４６１°、３６．８９９８°、３６．２６９°、３７．７２６８°、４８．０２０７°、５４．０５２６°、５５．１４７８°和６２．７３７３°時(shí)峰值明顯，利用Ｓｃｈｅｒｒｅｅｒ公式計(jì)算求得光催化劑的平均粒徑分別為１６．１５ｎｍ、２４．６５ｎｍ、４８．５０ｎｍ、１３．４５ｎｍ、４８．４８ｎｍ和４９．８８ｎｍ，將ＸＲＤ圖譜與ＪＣＰＤＳ卡（ＪＣＰＤＳ２１－

Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２復(fù)合光催化劑有良好的結(jié)晶度，呈現(xiàn)球體結(jié)構(gòu)，這表明此材料可以促進(jìn)光催化反應(yīng)。隨著摻雜比的增加，復(fù)合光催化劑出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，可能影響光催化效果。圖２不同摻雜比的ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２光催化劑的ＳＥＭ圖Ｆｉｇ．２ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｐｉｎｇｒａｔｉｏ利用Ｘ射線衍射分析（ＸＲＤ）確定光催化劑的組成和粒徑大小，結(jié)果如圖３所示，當(dāng)２θ為２５．３４６１°、３６．８９９８°、３６．２６９°、３７．７２６８°、４８．０２０７°、５４．０５２６°、５５．１４７８°和６２．７３７３°時(shí)峰值明顯，利用Ｓｃｈｅｒｒｅｅｒ公式計(jì)算求得光催化劑的平均粒徑分別為１６．１５ｎｍ、２４．６５ｎｍ、４８．５０ｎｍ、１３．４５ｎｍ、４８．４８ｎｍ和４９．８８ｎｍ，將ＸＲＤ圖譜與ＪＣＰＤＳ卡（ＪＣＰＤＳ２１－１２７２）進(jìn)行對(duì)照，可看出樣品為銳鈦礦型ＴｉＯ２。３．２催化劑用量對(duì)光催化反應(yīng)的影響控制柴油的初始濃度為０．２ｇ／Ｌ，海水的ｐＨ為８．０，ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２的摻雜比為Ｔ３０，催化劑的投加量為０ｇ／Ｌ、圖３復(fù)合光催化劑ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２的ＸＲＤ圖Ｆｉｇ．３ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆａｓ－ｐｒｅｐａｒｅｄＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２·３６９·可見光下利用ＺｒＯ２（Ｅｒ３＋）／ＴｉＯ２光催化降解海

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本文編號(hào)：3346135