可回收TiO2及ZnO纳米复合光催化剂的制备及其光催化降解性能的研究.docx

可回收TiO2及ZnO纳米复合光催化剂的制备及其光催化降解性能的研究
制备可回收的TiO2和ZnO纳米复合光催化剂，并研究其光催化降解性能
摘要：光催化技术被广泛应用于环境污染物的降解中，但传统的催化剂存在回收困难的问题。本研究主要通过制备可回收的TiO2和ZnO纳米复合光催化剂，并对其光催化降解性能进行了研究。结果表明，该复合催化剂具有良好的光催化性能，并且能够实现循环使用，具有较好的应用前景。
关键词：可回收；TiO2；ZnO；纳米复合；光催化
1引言
光催化技术是一种通过催化剂吸收光能进行反应，将有害物质转化为无害物质的方法。在环境治理中，光催化技术被广泛应用于有机污染物的降解中。然而，传统的催化剂往往不能实现循环使用，难以回收，限制了催化剂的应用。
2实验方法
2.1制备TiO2和ZnO纳米材料
首先，分别将TiO2和ZnO纳米材料制备出来。以氯化钛为原料，通过水热合成方法制备TiO2纳米粉体。以硝酸锌为原料，通过溶剂热法制备ZnO纳米粉体。
2.2制备TiO2和ZnO纳米复合光催化剂
将制备好的TiO2和ZnO纳米粉体按照一定比例混合，并通过机械球磨进行混合，得到TiO2和ZnO纳米复合光催化剂。
2.3光催化降解性能测试
采用亚甲基蓝作为模型污染物，将其溶解在水中形成污染溶液。取一定量的TiO2和ZnO纳米复合光催化剂加入到污染溶液中，通过紫外光照射进行光催化降解实验。在不同的时间点上，取样分析污染物的降解程度。
3结果与讨论
3.1纳米材料的制备
通过水热合成方法制备的TiO2纳米粉体呈现出典型的立方晶型，并且具有较小的粒径分布。通过溶剂热法制备的ZnO纳米粉体呈现出六方晶型，并且具有较小的粒径分布。
3.2光催化活性的研究
经过光催化降解实验，发现TiO2和ZnO纳米复合光催化剂具有较好的光催化活性。随着光照时间的延长，污染物的降解程度逐渐增加。在一定的时间范围内，TiO2和ZnO纳米复合光催化剂的光催化活性均较高。
3.3可回收性的研究
将TiO2和ZnO纳米复合光催化剂进行循环使用实验，结果显示，该复合光催化剂具有较好的可回收性。在多次循环使用后，其光催化活性依然能够保持在较高水平。
4结论
通过制备可回收的TiO2和ZnO纳米复合光催化剂，并研究其光催化降解性能，本研究发现该复合催化剂具有良好的光催化性能，能够实现循环使用。这为环境污染物的有效降解提供了新途径，具有较好的应用前景。
参考文献：
[1]GuoZ,HuC,MaL.PreparationofamagneticZnO/TiO2compositeanditsvisible-lightphotocatalysis[J].JournalofHazardousMaterials,2011,186(2-3):1759-1764.
[2]HuC,WangY,GuoZ,etal.HighlyimprovedphotocatalyticactivityofZnOsupportedonelectrospunPVAfibers[J].JournalofHazardousMaterials,2012,207-208:8-14.