膨脹石墨-活性炭-TiO-,2-復(fù)合材料的制備及光催化性能研究.pdf

1、含酚廢水是工業(yè)有機(jī)廢水中最普遍最有代表性的一類，具有極強(qiáng)的生物毒性，在我國被列為重點解決的有害廢水之一。
　　 目前常采用吸附法來處理苯酚廢水，其中具有微納孔結(jié)構(gòu)的膨脹石墨基復(fù)合材料就是一種良好的吸附劑，這種材料不僅增強(qiáng)了液體的流通性，而且提高了吸附效率。但是由于其生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)資源越來越緊缺，若將吸附飽和的復(fù)合材料廢棄掉，勢必造成資源浪費及環(huán)境二次污染等問題，極大限制了復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。因此結(jié)合光催化氧化法，能夠提高復(fù)合材

2、料對于吸附質(zhì)的吸附效率。
　　 本文以蔗糖為炭源，磷酸為活化劑，制備了膨脹石墨基復(fù)合材料(EGC)，作為光催化劑題TiO2的載體，考察了不同的浸漬比，蔗糖溶液濃度和活化時間對材料孔結(jié)構(gòu)及苯酚的去除率的影響，并研究了溫度對TiO2光催化活性的影響。結(jié)果表明：微孔及中孔結(jié)構(gòu)都較發(fā)達(dá)的EGC能有效的提高苯酚的去除率。當(dāng)蔗糖溶液濃度為25％，浸漬比為1.2，活化時間為120min時，復(fù)合材料對苯酚的去除率達(dá)到最大。TiO2光催化劑在銳鈦

3、礦相與金紅石相的含量比為83∶17時，其光催化活性最高。
　　 以蔗糖作為粘結(jié)劑將TiO2負(fù)載在EGC表面，研究TiO2負(fù)載量、蔗糖濃度及熱處理溫度對苯酚去除率的影響，并且探討了炭膜對光催化活性的影響機(jī)理。結(jié)果表明：負(fù)載量為11.57％，粘結(jié)TiO2的蔗糖濃度(Rx)為0.5％，熱處理溫度為750℃的時候，制得的膨脹石墨-活性炭-TiO2復(fù)合材料(C-TiO2/EGC)對苯酚的去除率達(dá)到最大，為92.7％。TiO2表面的炭膜能夠

4、抑制TiO2從銳鈦礦到金紅石的晶型轉(zhuǎn)變，使其轉(zhuǎn)變溫度升高。炭膜在高溫作用下，進(jìn)入了TiO2的晶格間隙，使TiO2對可見光有了響應(yīng)作用，使其對可見光的吸收量增大，對能源的合理利用具有實際的意義。
　　 使用C-TiO2/EGC對含酚廢水進(jìn)行處理，考察了C-TiO2/EGC在實際應(yīng)用中，對苯酚去除率的影響因素。結(jié)果表明：材料對苯酚的去除率受多方面因素的影響，當(dāng)苯酚濃度為50mg/L，照度值為7.75 mw/cm2，氧化劑(H2O2)

5、加入量為15 mL/L，pH值為7，C-TiO2/EGC對苯酚達(dá)到最佳的處理效果。
　　 EGC作為載體，通過擴(kuò)散可為TiO2提供一個污染物預(yù)富集的環(huán)境，由于污染物被有效富集、濃縮，在光催化降解苯酚時，加快了TiO2的光催化反應(yīng)速度，降低了材料表面的苯酚濃度，形成EGC內(nèi)外表面，及EGC與溶液中污染物的濃度差，從而可以進(jìn)行再吸附，形成了一個載體吸附，表面擴(kuò)散，光催化降解的循環(huán)，在這樣的循環(huán)過程中，產(chǎn)生吸附與光催化降解的協(xié)同效應(yīng)。