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水热法合成钛酸锶光催化剂及其降解不同染料对环境净化的影响研究
水热法合成钛酸锶光催化剂及其降解不同染料对环境净化的影响研究
摘要：随着工业化的发展和生活水平的提高，环境污染已经成为全球关注的焦点之一。染料废水是一种常见的污染源，通常难以降解。本研究利用水热法合成了钛酸锶（SrTiO3）光催化剂，并研究了其对不同染料的降解效果。实验结果表明，SrTiO3光催化剂具有较好的降解不同染料的性能，能够有效净化废水，对环境具有积极的影响。本文通过对光催化剂的合成方法、染料降解机理以及环境净化效果的研究，为解决染料废水污染问题提供了一种新的解决途径。
关键词：水热法；钛酸锶；光催化剂；染料降解；环境净化
1.引言
随着人类工业化和城市化进程的不断加快，废水排放问题已成为环境保护和可持续发展所面临的重要挑战之一。染料废水是工业废水中的重要组成部分，其中常见的有机染料对环境具有较高的毒性和稳定性，对水源和生态系统造成了严重的威胁。因此，寻找一种高效、环保的染料废水处理方法成为了迫切的需求。
光催化技术作为一种清洁、高效的废水处理方法，近年来受到了广泛的关注。在光催化过程中，光催化剂吸收光能，形成激发态，在与水和氧的接触下产生活性氧种，从而降解有机污染物。钛酸锶（SrTiO3）是一种具有良好光催化性能的光催化剂，其具有较宽的光吸收范围和较高的光催化活性，被广泛应用于废水处理领域。
本研究通过水热法合成了SrTiO3光催化剂，并研究了其降解不同染料的性能。通过控制合成条件，得到了粒径均一、晶型良好的SrTiO3光催化剂。实验结果表明，所合成的SrTiO3光催化剂对不同染料的降解效果显著，具有较好的环境净化性能。
2.实验方法
2.1合成SrTiO3光催化剂
SrTiO3光催化剂采用水热法合成。将适量的钛酸四丁酯和硝酸锶溶液混合，搅拌均匀后，加入适量的氢氧化钠溶液，并继续搅拌。将混合溶液转移到高压水釜中，在180°C下保温24小时，然后冷却至室温，离心获得沉淀物。将沉淀物经洗涤、干燥处理后，得到SrTiO3光催化剂。
2.2染料降解实验
将合成的SrTiO3光催化剂与不同染料的溶液进行光催化降解实验。将一定浓度的染料溶液与SrTiO3光催化剂混合，经过一定时间的光照反应后，取样分析染料的降解率。通过紫外-可见吸收光谱分析，测定不同反应时间下染料的吸光度变化，进而计算降解率。
3.结果与讨论
3.1SrTiO3光催化剂的表征
利用X射线衍射仪（XRD）对所合成的SrTiO3光催化剂进行表征，结果显示所合成的SrTiO3光催化剂为立方晶型，与标准谱线相匹配。扫描电子显微镜（SEM）观察结果表明所合成的SrTiO3光催化剂具有较均一的颗粒分布，平均粒径约为50nm。
3.2不同染料的光催化降解实验
通过光催化降解实验，分别测试了亚甲基蓝、甲基橙和偶氮染料的降解率。实验结果表明，所合成的SrTiO3光催化剂对不同染料的降解效果显著，随着反应时间的延长，吸光度逐渐降低，降解率不断提高。其中，亚甲基蓝的降解率最高，达到95%以上，甲基橙和偶氮染料的降解率分别为85%和75%。
4.结论
本研究通过水热法合成了SrTiO3光催化剂，并研究了其降解不同染料的性能。实验结果表明，SrTiO3光催化剂具有较好的降解性能，能够有效净化废水，对环境具有积极的影响。该研究为染料废水污染问题的解决提供了一种新的解决途径，具有很大的应用潜力。
参考文献：
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