山东科学 ›› 2025, Vol. 38 ›› Issue (2): 80-88.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2025018
孙静(), 韩金泰, 申婷婷*(
), 王晨, 冯庆, 刘若冰
SUN Jing(), HAN Jintai, SHEN Tingting*(
), WANG Chen, FENG Qing, LIU Ruobing
摘要:
煤气化渣是煤化工生产的固体废弃物之一,在固体废弃物中占据重要比例。综合利用煤气化渣的天然属性(高比表面积、孔容积)及构成特性(富含碳元素)等特点,采用机械球磨法将煤气化渣与常规光催化剂二氧化钛(TiO2)进行复合,拓宽TiO2的光响应范围,并以染料废水为处理对象,评价其光催化性能。通过对复合材料进行X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等表征,探索了TiO2/煤气化渣复合材料催化降解亚甲基蓝溶液的最佳工艺条件。结果显示,在可见光的条件下,TiO2/煤气化渣复合材料的光催化体系降解效率优于锐钛矿TiO2、P25型TiO2(P25)和煤气化渣/P25的效果,其中质量比为90∶10的TiO2/煤气化渣复合材料效果最佳。经红外表征及自由基猝灭实验发现,羟基自由基作为重要的活性物种参与到了光催化降解亚甲基蓝反应中。同时,煤气化渣与TiO2通过Ti—O—Si键进行有效结合,拓宽了TiO2的光响应范围,增加了材料的接触面积。与锐钛矿TiO2相比,其催化效率提高了4.96倍。催化降解效率在循环三次后仍可稳定维持在90%以上,说明TiO2/煤气化渣复合材料具有优异的降解效率和稳定性。
中图分类号:
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