太阳光下La3+掺杂TiO2纳米粒子光催化降解亚甲基蓝的动力学研究

摘要

利用酸催化的快速溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了一系列不同La3+掺杂量(x=0.01%～3%)的TiO2复合光催化剂;在太阳光条件下,以亚甲基蓝溶液的光催化降解为模型反应,研究了染料的光催化降解动力学行为,考察了催化剂投加量和La3+掺杂量对复合光催化剂活性的影响.结果表明,亚甲基蓝的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood动力学模型,表现反应速率常数随着反应体系中催化剂用量和La3+掺杂量的不同而不同,均存在一个最佳值.在本实验条件下,当催化剂投加量为1.5g/L,La3+掺杂量为0.5%时,测得表观反应速率常数为2.1×10-2mg(L·min)-1,反应120 min后亚甲基蓝的降解率可达91.55%.