具有循环净化性能的纳米TiO2/活性炭复合表面的构筑

摘要

目的构筑净化性能优异的纳米TiO2/活性炭复合表面。方法采用溶凝胶模板法构筑球形表面,将乳化法制备的石蜡球和复合活性炭的纳米TiO2溶胶挤压成形,温和处理后形成规则稳定的球形表面。使用SEM、XRD和FTIR进行表面微观结构、形貌和物相检测,采用X射线断层扫描对球形表面结构进行重构和球面特征分析。分析测定了不同当量直径球形表面的样品对亚甲基蓝的净化效果。结果温和处理工艺维持了原始P25粉末的晶型和晶粒尺寸,溶凝胶模板法可以形成贯通、多面、多孔径的结构和簇状均匀表面。3DCT结果显示,活性炭的复合使样品形成了碳增强的TiO2球形表面。构筑成功的纳米TiO2复合活性炭样品,在8个周期的循环吸附-净化中可以完全将亚甲基蓝净化降解。平均当量直径为0.67mm的样品,在9个周期的净化反应中,净化率可以保持100%。结论溶凝胶模板法成功构筑了纳米TiO2复合活性炭的球形连续表面,球形表面之间大的孔道连接和活性炭在纳米TiO2颗粒之间的复合,可以提高传质效率,从而提高循环净化性能。