活性炭负载二氧化钛

活性炭负载二氧化钛形成的复合光电催化剂可以通过多种方法制得，不同的制备方法、不同的活性炭源、不同的钛负载量以及同种方法不同的制备过程等因素都会对最终形成的复合光电催化剂降解水中有机污染物的活性造成影响。我找了一篇题为《Study of the preparati on of Ti-FAC composite photocatalyst and its photocatalytic activity》的论文，文章以钛酸四丁酯、乙醇、煤质活性炭和椰壳活性炭等为原料制备活性炭负载二氧化钛复合光电催化剂，探讨了不同的活性炭来源、负载次数、锻烧温度等制备条件对复合型光电催化剂催化活性的影响。

1、负载次数的影响

以椰壳活性炭一次、二次、三次负载二氧化钛制备的复合光催化剂为例，在其他实验条件完全相同的情况下，考察负载二氧化钛次数不同的复合光催化剂对亚甲基蓝溶液的降解效果。

lime.^nin

从图中可以看到，无论是一次、二次还是三次负载后得到的复合光催化剂，其光催化降解效果都要比单纯的二氧化钛好，这是因为椰壳活性炭具有很强的吸附能力，能够有效提高二氧化钛周围亚甲基蓝的浓度，有利于光催化降解的进行。从图中我们还

能看到，随着负载次数的提高，复合光催化剂对水中亚甲基蓝的预吸附能力也越来越强，主要是由于随着负载次数的增多，煅烧次数也会增多，煅烧过程对载体活性炭而言有扩孔作用，所以随煅烧次数增多，复合光催化剂的吸附能力也增强，而复合光催化剂的降解效果也是越来越好的，这是因为，每进行一次负载，活性炭表面的二氧化钛颗粒就会相应的增加，参与到光催化降解过

程的活性点位就随之增加，光催化降解率自然会提高。

2、两种活性炭的影响

以制备的煤质活性炭一次负载二氧化钛和椰壳活性炭一次负载二氧化钛复合光催化剂为例，在其他实验条件完全相同的情况下，考察不同活性炭来源的复合光催化剂对亚甲基蓝溶液的降解效果。

110

100

90

B0

70

60

J 50

40

30

20

10

-10

从图中我们可以看到，椰壳活性炭负载二氧化钛复合型光催化剂对亚甲基蓝溶液的光催化降解率明显要高于煤质活性炭负载二氧化钛复合型光催化剂，这主要归功于椰壳活性炭较强的吸附能力。一方面，在制备复合光催化剂的过程中，较强的吸附能力使椰壳活性炭吸附了更多钛溶胶，对钛溶胶的吸附也比煤质活

性炭更加牢固，经过烘干、锻烧处理后，在椰壳活性炭表面

负载的二氧化钛颗粒自然要比煤质活性炭上负载的二氧化钛颗粒要多，光催化降解能力也会更强一些；另一方面，在光催化降解亚甲基蓝溶液的过程中，椰壳活性炭较高的吸附能力，使二氧化钛周围浓度相对较高，创造出了一个目标降解物浓度相对较高的环境，有利于充分利用二氧化钛的光催化降解能力，达到更好的降解效果。

3、煅烧温度的影响

t—A 仃I-AC2 —

A1Ti-AC1

-40 -20 0 20 40 60 B0 100 120 140

time/min

分别在4OO0C、5000C和6000C下锻烧，制备煤质活性炭一次

负载二氧化钛，可以得到三种复合型光催化剂，在其他实验条件

完全相同的情况下，考察经不同温度锻烧的复合光催化剂对亚甲基蓝溶液的脱除效果。

time/min

从图中可以看到，三种复合光催化剂的光催化效果都比单纯的二氧化钛要好，并且随着煅烧温度的升高，复合光催化剂的效

果越来越好，经6000C锻烧的复合光催化剂吸附能力更强，达90%,这说明煅烧过程对活性炭载体有扩孔的作用，温度越高扩孔效果越明显。还有一个原因是随着煅烧温度的升高，活性炭上负载的二氧化钛的晶型不断的完善，锐钛矿晶型越来越完整，这使得活性炭上负载的二氧化钛具有越来越高的光催化活性。