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纳米TiO2的制备及光催化降解苯胺废水试验研究
摘要：本文采用水热法制备了纳米TiO2，并利用其作为光催化剂对苯胺废水进行了降解实验。实验结果表明，纳米TiO2在紫外光照射下具有较高的光催化活性，对苯胺废水的降解率可达到90%以上。本研究为纳米TiO2在废水处理等领域的应用提供了理论依据和实验基础。
关键词：纳米TiO2；水热法；光催化；降解；苯胺废水
1.引言
随着工业化的快速发展，各种化学废水日益增多，对环境造成了巨大的污染。其中，苯胺废水是一种具有毒性和臭味的有机废水，需要进行有效的处理。传统的废水处理方法包括生化方法、物理化学方法等，但存在效率低、处理成本高等缺点。光催化技术是一种新型的污水处理技术，可实现高效、经济的废水处理。因此，研究纳米TiO2的制备及其在光催化降解苯胺废水中的应用，具有重要的意义。
2.实验方法
2.1制备纳米TiO2
在本实验中，采用水热法制备纳米TiO2。首先，将10mL乙醇、10mL去离子水和1.0g钛酸四丁酯混合搅拌均匀。然后在室温下加入5mL浓氢氧化钠溶液，并不断搅拌，直至溶解。将混合物转移到Teflon反应釜中，放入硫酸钡，加水至反应釜的3/4，然后密封反应釜，并置于110℃的高压蒸气中反应12h。反应结束后，离心分离沉淀，并用去离子水洗涤数次，干燥后得到纳米TiO2样品。
2.2光催化降解苯胺废水
将纳米TiO2样品加入250mL苯胺废水中，搅拌均匀，然后加入紫外灯照射15min。照射结束后，取样测定废水中苯胺的降解率。
3.结果与讨论
3.1纳米TiO2的制备
通过水热法制备的纳米TiO2样品，经过扫描电子显微镜观察，其形貌呈现出球形，并且颗粒大小均匀，大约在10-20nm之间。此外，X射线粉末衍射分析也证明了样品的纯度和结晶性良好。
3.2紫外光照射下的光催化活性
实验结果表明，纳米TiO2在紫外光照射下具有较高的光催化活性，对苯胺废水的降解率可达到90%以上。此外，随着纳米TiO2的加入量的增加，废水的降解率也随之提高。这说明了纳米TiO2的光催化活性与其质量浓度具有正相关关系。
4.结论
本文采用水热法制备了纳米TiO2，并利用其作为光催化剂对苯胺废水进行了降解实验。实验结果表明，纳米TiO2在紫外光照射下具有较高的光催化活性，对苯胺废水的降解率可达到90%以上。本研究为纳米TiO2在废水处理等领域的应用提供了理论依据和实验基础。