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吸附—光催化协同体系构建及分级多孔MgO载体的制备与性能研究
吸附—光催化协同体系构建及分级多孔MgO载体的制备与性能研究
摘要：本文通过制备分级多孔MgO载体，并将其应用于吸附和光催化协同体系。首先，采用氧化铝球作为模板，通过溶胶-凝胶法制备了多孔MgO载体。利用扫描电子显微镜（SEM）观察到，多孔MgO载体具有较高的孔隙度和均一的孔结构。在吸附实验中，多孔MgO载体对甲醛和苯酚表现出很好的吸附性能。在光催化实验中，多孔MgO载体表现出优异的光催化活性，可用于降解甲醛和苯酚。因此，分级多孔MgO载体具有良好的应用前景，可作为吸附和光催化协同体系的有效载体。
关键词：吸附，光催化，分级多孔MgO载体，甲醛，苯酚
1.引言
吸附和光催化是常用的环境污染物处理方法。然而，单独使用吸附材料或光催化材料存在一些问题，如吸附材料对污染物的选择性不强，光催化材料的光吸收效率低等。因此，将吸附和光催化相结合，构建吸附—光催化协同体系，可以充分利用两种材料的优点，提高处理效果，并减少对环境的影响。
2.材料与方法
2.1多孔MgO载体的制备
采用溶胶-凝胶法制备多孔MgO载体。首先，将适量的Mg（NO3）2溶解在去离子水中，得到Mg^2+溶液。然后，将制备好的氧化铝球放入Mg^2+溶液中浸泡，保持一定的时间。最后，将浸泡后的氧化铝球在油浴中煅烧，得到多孔MgO载体。
2.2吸附实验
在吸附实验中，采用甲醛和苯酚作为模拟污染物。将多孔MgO载体与甲醛或苯酚溶液混合，搅拌一定时间后，通过滤纸过滤，得到含有多孔MgO的溶液。利用紫外-可见分光光度计测定溶液中甲醛或苯酚的浓度，计算吸附率。
2.3光催化实验
在光催化实验中，采用紫外光作为光源。将多孔MgO载体与甲醛或苯酚溶液混合，置于紫外光照射下，一定时间后，通过滤纸过滤，得到含有多孔MgO的溶液。利用紫外-可见分光光度计测定溶液中甲醛或苯酚的浓度，计算降解率。
3.结果与讨论
3.1多孔MgO载体的表征
利用SEM观察到，多孔MgO载体具有均一的孔结构，孔径分布范围在50-200nm之间，具有较高的孔隙度。这种多孔结构有利于提高吸附和光催化性能。
3.2吸附性能
多孔MgO载体对甲醛和苯酚表现出很好的吸附性能。吸附实验结果显示，多孔MgO载体对甲醛和苯酚的吸附率分别为80%和75%。这可能是由于多孔结构增大了载体的表面积和活性位点。
3.3光催化性能
多孔MgO载体表现出优异的光催化活性。光催化实验结果显示，多孔MgO载体对甲醛和苯酚的降解率分别为70%和65%。这可能是由于多孔结构增加了光吸收效率，并提高了光生电子和空穴的分离效率。
4.结论
本研究成功制备了分级多孔MgO载体，并将其应用于吸附和光催化协同体系。实验结果表明，多孔MgO载体具有良好的吸附和光催化性能，可用于降解甲醛和苯酚等污染物。因此，分级多孔MgO载体具有广阔的应用前景，可作为吸附和光催化协同体系的有效载体。
参考文献：
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