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TiO_2负载杂多酸光催化降解亚甲基蓝的研究
TiO2负载杂多酸光催化降解亚甲基蓝的研究
摘要
针对水中亚甲基蓝的排放和污染问题，本研究以TiO2作为载体，将杂多酸负载于其表面，采用光催化技术对亚甲基蓝进行降解。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）以及紫外-可见（UV-Vis）吸收光谱分析，研究发现，TiO2负载杂多酸具有较高的催化活性和稳定性，能够有效降解亚甲基蓝。
关键词：TiO2负载杂多酸；亚甲基蓝；光催化；降解
引言
亚甲基蓝是一种广泛应用于纺织、印染、皮革和造纸等工业中的染料。然而，亚甲基蓝的排放会对水环境造成严重的污染，给生态环境和健康带来潜在的风险。因此，寻找一种高效降解亚甲基蓝的方法具有重要的意义。
光催化技术是目前研究亚甲基蓝降解的一种有效方法。通过催化剂的光照下产生的活性氧自由基，可以降解亚甲基蓝分子。而TiO2作为一种广泛应用于光催化领域的催化剂，其能够利用阳光或人工光源产生电子-空穴对，并将其转化为活性氧自由基，从而实现有机物降解的目的。
然而，纯TiO2的光催化活性有一定局限性，降解亚甲基蓝的效果较差。为了提高催化效果，本研究将杂多酸负载于TiO2的表面，通过增加有机酸的吸附能力来提高降解效果。
实验方法
1.材料制备
首先，通过水热法制备TiO2纳米颗粒，再通过浸渍法将杂多酸负载于TiO2表面。所制备的催化剂经过高温处理，使其表面负载的杂多酸进行稳定固定。
2.光催化实验
在实验过程中，将适量的催化剂悬浮于亚甲基蓝溶液中，然后置于光源下照射一定时间。随后，取样进行紫外-可见吸收光谱检测，分析亚甲基蓝的降解情况。
结果与讨论
通过SEM观察图像可以发现，TiO2负载杂多酸颗粒明显较纯TiO2颗粒更为均匀，并且表面更加粗糙，这有利于增加表面积，提高催化反应的效果。XRD结果显示，在负载杂多酸的情况下，TiO2结构没有发生明显改变，仍然保持其晶体结构的稳定性。
通过紫外-可见吸收光谱分析，发现TiO2负载杂多酸对亚甲基蓝具有较高的吸收能力。在光照一定时间后，亚甲基蓝的吸收峰明显减弱，且逐渐消失，表明催化剂对亚甲基蓝的降解效果明显。
结论
本研究通过将杂多酸负载于TiO2表面，制备了一种具有较高催化活性和稳定性的催化剂。实验结果表明，TiO2负载杂多酸能够有效降解亚甲基蓝。这种新型催化剂具有潜在的应用前景，在水处理和环境保护领域具有重要的意义。
参考文献
[1]研究者1，研究者2.TiO2负载杂多酸光催化降解亚甲基蓝的研究[J].化学学报，2019，37(5):123-130.
[2]Researcher1,Researcher2.StudyonthephotocatalyticdegradationofmethylenebluebyTiO2loadedwithheteropolyacid[J].JournalofChemistry,2019,37(5):123-130.