论文部分内容阅读
本文以庆大霉素菌渣和林可霉素菌渣为原料制得菌渣炭,采用等体积浸渍法,将N-TiO2负载于菌渣炭上,制得N-TiO2/菌渣炭复合光催化材料,借助DTA-TG、BET、SEM、TEM、UV-Vis、FTIR和XPS等表征手段,分别考察了该复合材料的可见光催化性能。研究结果表明:1)庆大炭和林可炭的最佳制备工艺分别为:活化比1:3、活化温度800℃、活化时间1h和活化比1:1、活化温度700℃、活化时间3 h,其碘吸附值分别为1 119.3mg·g-1和1 275.1 mg·g-1,BET比表面积分别为718.6 m2·g-1和2 161.6 m2·g-1。两种菌渣炭对丙酮气体均有良好的吸附性能,表明两种菌渣适于作为活性炭原料,且林可炭略优于庆大炭。2)N-TiO2-U(以尿素为氮源)和N-TiO2-A(以氨水为氮源)的最佳制备条件分别为:氮钛比5:1、煅烧温度为500℃、煅烧时间为2 h和氮钛比1:1、煅烧温度为400℃、煅烧时间为1 h。N-TiO2-U和N-TiO2-A的带隙能分别为2.3 eV和2.95 eV,均对可见光具有良好的响应性;N-TiO2中N与TiO2的主要结合方式为间质氮、氮分子和替代氮。两种N-TiO2对甲基橙均有较好的可见光催化性能,且N-TiO2-U优于N-TiO2-A;两种N-TiO2对丙酮气体均有较好的可见光催化性能,且N-TiO2-A优于N-TiO2-U,掺氮成功提高了其催化活性。3)庆大炭对N-TiO2的最佳负载率为25%,所得N-TiO2/菌渣炭的比表面积为1 452m2·g-1(N-TiO2-U/菌渣炭)和1 718 m2·g-1(N-TiO2-A/菌渣炭)。N-TiO2/菌渣炭对甲基橙的可见光降解率随光强的增加而增加,随初始浓度的降低而增加,而对丙酮气体而言,其可见光降解率随光强的增加而增加,且光照初期,复合材料对高浓度丙酮的去除率高于低浓度丙酮,而光照后期,其对高浓度丙酮的去除率反而低于低浓度丙酮。