二氧化钛光催化降解亚甲基蓝
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 45 卷第 3 期 2016 年 3 月
辽 宁 化 工 Liaoning Chemical Industry
Vol.45，No. 3 March，2016
二氧化钛光催化降解亚甲基蓝
周华锋，梁殿伟，孙一瑞
（沈阳化工大学， 辽宁 沈阳 110142）
摘
要：以钛酸四丁酯为钛源，采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛粉末，并将其用于紫外光下降解水
3+
图 6 紫外光对亚甲基蓝降解率的影响
从图 6 可以看出，在没有光照的情况下，随着 时间的延长，亚甲基蓝的降解率也缓慢增加，但与 有紫外灯的照射实验相对比，降解率相差很大，这 可能是由于在无紫外灯照射的情况下 TiO2 能从自然 光中获得较少的能量， 使得一小部分亚甲基蓝降解。 同时 TiO2 粉末还具有吸附的作用，使得一部分亚甲 基蓝吸附在其表面上，使得溶液中的亚甲基蓝浓度 降低。
色溶液，继续搅拌后，放入 40 ℃水浴加热 2 h，得 到白色凝胶。再放入 80 ℃烘箱烘干，研磨，得到 淡黄色粉末。 1.2 光催化降解亚甲基蓝 1.2.1 实验装置 光催化反应器如图 1 所示， 主要由磁力搅拌器， 紫外灯，玻璃反应器组成。所使用的紫外灯的功率 为 9 W。
图 1 自制光催化装置
289
照射 30, 60, 90, 120, 150 min 后测定亚甲基蓝的降解 率，结果如图 2 所示。
50
40
30
当 TiO2 投加量过多时，由于紫外光所提供的能量有 限，即使继续增加催化剂的用量，光生电子和光生空 穴的数量也不会再继续增多， 多余的催化剂反而会对 [6,7] 光源遮蔽，从而降低催化效果 。从图 3 也可以看出 在实验条件下，催化剂的投放量从 0.05 g 增加 0.1 g， 亚甲基蓝的降解率仅增加 1.55%，考虑成本，催化剂 的最佳用量选择为 0.05 g。 光照时间对亚甲基蓝降解率的影响 取 50 mL 浓度为 10 mg/L 的亚甲基蓝水溶液， 加入 0.05 g TiO2 粉末，经不同光照时间后测定亚甲 基蓝的降解率，考察光照时间对亚甲基蓝降解率的 影响，结果如图 4 所示。
1.2.2 实验步骤 将制备的 TiO2 粉末加入到 50 mL 一定浓度的亚 甲基蓝溶液中，再将反应液放置于玻璃反应器中， 搅拌并光照一段时间后，取上层液离心后放置于 721 型分光光度计中，测量吸光度 At。根据吸光度 的变化求得亚甲基蓝的降解率，即降解率=（A0-At） /A0×100%（其中: A0, 降解前原亚甲基蓝溶液的吸 光度；At，降解后亚甲基蓝溶液的吸光度） 。
B
94
95
90 85 20 40 60 80 100 120
2.2
T
图 4 光照时间对亚甲基蓝降解率的影响
92
90
由图 4 可以看出，随着光照时间的延长，亚甲 基蓝的降解率逐渐增大，这主要因为光照越久 TiO2 吸收光子的能量越多， 从而产生更多的电子和空穴， 所以会有更多的亚甲基蓝被降解， 光照 90 分钟时亚 甲基蓝的降解率为 95.92%，继续延长光照时间，降 解率增加缓慢。 亚甲基蓝的初始浓度对亚甲蓝降解率的影响 分别配制 10, 20, 30, 40, 50 mg/L 的亚甲基蓝溶 液 50 mL，在亚甲蓝溶液中分别加入 0.05 g TiO2 粉 末，光照 60 分钟后测亚甲蓝的降解率，结果如图 5 所示。
参考文献：
[1] 李敏, 李娜, 张庆乐，等. 改性沸石/羟基氧化铁复合材料对亚甲基 蓝的吸附性能[J]. 能源环境保护, 2013, 27(5):34-40. [2] 魏芳芳, 张以河, 吕凤柱. TNT 红水处理技术[J]. 工业水处理, 2012, 32(6):11-15. [3] [4] [5] A.Fujishima, K. Honda. Electrochemical photolysis of water as a semiconductor electrode[J]. Nature , 1972,238,37-38. 郑云, 潘志明, 王心晨. 国内光催化研究进展简述(英文)[J]. 催化学 报, 2013,34(1):524-533. 范小雅, 周静, 杨祥，等. 纳米二氧化钛光催化降解聚丙烯酰胺[J]. 精细石油化工, 2012, 29(3):14-17. [6] 孙墨杰, 王小青, 贾若琨. 纳米 TiO2 的制备及其光催化降解甲基橙 [J]. 东北电力大学学报, 2010, 30(1): 35-38. [7] 关鲁雄, 秦旭阳, 丁萍，等. 光催化降解甲基蓝溶液[J]. 中南大学学 报( 自然科学版), 2004, 35(6): 970-973. [8] 徐清艳. ZnO 掺杂 TiO2 可见光催化降解亚甲基蓝的研究[J]. 化学工 程与装备, 2011(10): 12-15. [9] 张一兵, 饶太巧. 水热合成 TiO2/Fe 光催化剂及其氧化降解亚甲基 蓝[J]. 材料科学与工程学报, 2014, 32(3): 344-348. [10] 荆秀艳，杨帆，田平安. TiO2 光催化降解８-苯胺-１-萘磺酸[J]. 西 安科技大学学报, 2009, 29(2): 227-230.
Photocatalytic Degradation of Methylene Blue Over TiO2
ZHOU Hua-feng, LIANG Dian-wei, SUN Yi-rui
(Shenyang University of Chemical Technology, Liaoning Shenyang 100142，China) Abstract: Titanium dioxide powder was synthesized by sol-gel method with tetrabutyl titanate as titanium source. It was used as photocatalyst for degradation of methylene blue in water under ultraviolet light. Effect of titanium dioxide dosage, initial concentration of methylene blue, ultraviolet light, and illumination time on the degradation rate of methylene blue was studied. The results show that titanium dioxide has good photocatalytic performance in the degradation reaction of methylene blue. When the dosage of titanium dioxide is 0.05 g, the initial concentration of methylene blue is 10 mg/L, the volume of the solution is 50 ml, the illumination time is 90 min, the degradation of methylene blue rate can be as high as 95.92%. Key words: sol-gel method； photocatalyst；titanium dioxide；methylene blue
2 结果与讨论
2.1 无催化剂存在时亚甲基蓝降解率随时间的变 化 取 10 mg/L 的亚甲基蓝 50 mL， 在紫外灯下分别
收稿日期： 2015-10-21 作者简介：周华锋（1974-） ，女，河南邓州人，副教授，博士，研究方向：新型催化剂的开发与研究。
第 45 卷第 3 期
周华锋，等：二氧化钛光催化降解亚甲基蓝
体中的亚甲基蓝。探讨了二氧化钛的用量，亚甲基蓝溶液的初始浓度，有无紫外光照以及光照时间对 亚甲基蓝降解率的影响。结果表明：所制备的二氧化钛对亚甲基蓝具有很好的光催化效果；当二氧化 钛用量为 0.05 g, 亚甲基蓝的浓度为 10 mg/L，体积为 50 mL, 光照时间为 90 min 时，亚甲基蓝的降解率 可高达 95.92%。 关 键 词：溶胶-凝胶法; 光催化剂;二氧化钛;亚甲基蓝 中图分类号：O 643.36 文献标识码： A DOI:10.14029/j.cnki.issn1004-0935.2016.03.017 文章编号： 1004-0935（2016）03-0288-03
1 实验部分
TiO2 粉末的制备 [5] TiO2 粉末采用溶胶-凝胶法合成 。室温下，量 取 10 mL 钛酸四丁酯在搅拌下缓慢滴入到 35 mL 无 水乙醇，形成黄色透明溶液 A。取 4 mL 冰醋酸和 10 mL 蒸馏水，加入到 35 mL 无水乙醇，并加入适 量盐酸，使混合液 pH≤3, 搅拌均匀形成溶液 B。 在搅拌下将 A 溶液缓慢滴加到溶液 B 中， 形成浅黄 1.1
亚甲基蓝的降解率(%)
M
90 85 80 75 70 65 60 0 10 20 30 40 50 60
亚甲基蓝的初始浓度(mg/L)
图 5 亚甲基蓝的初始浓度对亚甲基蓝降解率的影响
290
辽
宁
化
Biblioteka Baidu
工
2016 年 3 月
从图 5 可以看出亚甲蓝的初始浓度对降解率有 很大影响，降解率随着溶液的浓度增大而减小，这 是因为随着亚甲基蓝初始浓度提高，亚甲基蓝分子 [8] 吸附催化剂表面，影响催化剂对光的吸收 ；另外， 浓度过大，导致溶液色度增大，造成溶液透光率下 [9] 降，使 TiO2 对光吸收受阻 ，从而减小反应速率； 同时，随着浓度变大，溶解在水中的氧不充分，会 [10] 抑制降解反应的进行 。在本实验条件下，当亚甲 基蓝的初始浓度为 10 mg/L 时，降解率为 90.96%。 光照对亚甲基催化降解的影响 取 10 mg/L 的亚甲基蓝，在亚甲蓝溶液中加入 0.05 g TiO2 粉末，分别在紫外灯和自然光下照射一 定时间后， 测亚甲基蓝的降解率， 结果如图 6 所示。 2.5
100 95
88
2.4
86
84 0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
图 3 TiO2 光催化剂用量对亚甲基蓝降解率的影响
由图 3 可以看出，在相同的光照时间下，当有 TiO2 作为光催化剂加入反应体系中时， 亚甲基蓝的降 解率明显增加，且当催化剂用量较少时，随着投放量 增大， 亚甲基蓝的降解率有所增大， 当投放量为 0.1 g 时，降解率达到最大，继续增加投放量，降解率反而 变小。这是因为 TiO2 粉末在起光催化作用的同时也 对光线产生遮蔽作用。当催化剂量较小时，随着催化 剂用量的增加， 由紫外光激发产生的的光生电子和光 生空穴的数量逐渐增加，亚甲基蓝的降解率提高；但
近年来，随着人们生活水平的提高，对颜色的 追求也越来越高，而颜色多用染料来表达，染料正 [1] 朝着抗光解，抗氧化的方向发展 。亚甲基蓝是一 种广泛使用的染料，未经处理的亚甲基蓝则会对水 体环境产生严重的污染。目前，处理污水的主要方 法有物理法，化学法和生物法，每种方法都有各自 的优点与缺点，通常需要几种方法的多步处理，才 [2] 能达到要求 。 [3] 1972 年 Fujishima 和 Honda 在 Nature 杂志上报 导了 TiO2 在光的照射下可使水发生持续氧化还原反 应。其反应机理大致如下，利用紫外灯光源，可使 TiO2 表面受激发产生电子-空穴对， 最终使水发生氧 化还原反应产生氧气和氢气。此后利用半导体光催 化剂处理各类污染物废水的研究有了大量的报道 [4] 。TiO2 具有优异的紫外线吸收能力、光催化效应， 且性质稳定，对环境没有污染，价格低廉等优点， 被认为是一种理想的光催化剂。本实验是以钛酸四 丁酯为钛源，采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛粉末， 通过自制的光催化反应装置，考查其对水体中亚甲 基蓝的光催化效果。
3
结
论
（1）自制的 TiO2 粉末对亚甲基蓝具有很好的 降解性能，TiO2 粉末用量对亚甲基蓝的降解有显著 影响， 在实验条件下， TiO2 粉末的最佳用量为 0.05 g 时。 （2)在光照时间对亚甲基蓝的降解有显著影 响，在实验条件下，光照 90 分钟时，亚甲基蓝的降 解率可高达 95.92%。 （3） 亚甲基蓝初始浓度对亚甲基蓝的降解率有 显著影响，初始浓度越高亚甲基蓝的降解率越低。 （4）紫外光照对 TiO2 的光催化活性，有着决 定性的作用，在无紫外光照的情况下，TiO2 对亚甲 基蓝的降解效果很差。
100
20
2.3
10
30
60
90
120
150
t/min
图 2 无光催化剂存在时亚甲基蓝降解率随时间的变化
图 2 表明，在无催化剂的条件下，亚甲基蓝的 降解速度很慢， 光照 150 分钟， 降解率只有 10.08%。 这是因为本实验体系没有光催化剂参与，不能产生 光生电子和空穴，所以不能通过氧化分解除去水中 的有机物。 TiO2 光催化剂用量对亚甲基蓝降解率的影响 取 50 mL 浓度为 10 mg/L 亚甲基蓝水溶液，分 别加入不同质量的 TiO2 粉末，在紫外光下照射 60 分钟后，测定亚甲基蓝的降解率，考察 TiO2 光催化 剂的用量对亚甲基的降解速率的影响，结果如图 3 所示。
辽 宁 化 工 Liaoning Chemical Industry
Vol.45，No. 3 March，2016
二氧化钛光催化降解亚甲基蓝
周华锋，梁殿伟，孙一瑞
（沈阳化工大学， 辽宁 沈阳 110142）
摘
要：以钛酸四丁酯为钛源，采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛粉末，并将其用于紫外光下降解水
3+
图 6 紫外光对亚甲基蓝降解率的影响
从图 6 可以看出，在没有光照的情况下，随着 时间的延长，亚甲基蓝的降解率也缓慢增加，但与 有紫外灯的照射实验相对比，降解率相差很大，这 可能是由于在无紫外灯照射的情况下 TiO2 能从自然 光中获得较少的能量， 使得一小部分亚甲基蓝降解。 同时 TiO2 粉末还具有吸附的作用，使得一部分亚甲 基蓝吸附在其表面上，使得溶液中的亚甲基蓝浓度 降低。
色溶液，继续搅拌后，放入 40 ℃水浴加热 2 h，得 到白色凝胶。再放入 80 ℃烘箱烘干，研磨，得到 淡黄色粉末。 1.2 光催化降解亚甲基蓝 1.2.1 实验装置 光催化反应器如图 1 所示， 主要由磁力搅拌器， 紫外灯，玻璃反应器组成。所使用的紫外灯的功率 为 9 W。
图 1 自制光催化装置
289
照射 30, 60, 90, 120, 150 min 后测定亚甲基蓝的降解 率，结果如图 2 所示。
50
40
30
当 TiO2 投加量过多时，由于紫外光所提供的能量有 限，即使继续增加催化剂的用量，光生电子和光生空 穴的数量也不会再继续增多， 多余的催化剂反而会对 [6,7] 光源遮蔽，从而降低催化效果 。从图 3 也可以看出 在实验条件下，催化剂的投放量从 0.05 g 增加 0.1 g， 亚甲基蓝的降解率仅增加 1.55%，考虑成本，催化剂 的最佳用量选择为 0.05 g。 光照时间对亚甲基蓝降解率的影响 取 50 mL 浓度为 10 mg/L 的亚甲基蓝水溶液， 加入 0.05 g TiO2 粉末，经不同光照时间后测定亚甲 基蓝的降解率，考察光照时间对亚甲基蓝降解率的 影响，结果如图 4 所示。
1.2.2 实验步骤 将制备的 TiO2 粉末加入到 50 mL 一定浓度的亚 甲基蓝溶液中，再将反应液放置于玻璃反应器中， 搅拌并光照一段时间后，取上层液离心后放置于 721 型分光光度计中，测量吸光度 At。根据吸光度 的变化求得亚甲基蓝的降解率，即降解率=（A0-At） /A0×100%（其中: A0, 降解前原亚甲基蓝溶液的吸 光度；At，降解后亚甲基蓝溶液的吸光度） 。
B
94
95
90 85 20 40 60 80 100 120
2.2
T
图 4 光照时间对亚甲基蓝降解率的影响
92
90
由图 4 可以看出，随着光照时间的延长，亚甲 基蓝的降解率逐渐增大，这主要因为光照越久 TiO2 吸收光子的能量越多， 从而产生更多的电子和空穴， 所以会有更多的亚甲基蓝被降解， 光照 90 分钟时亚 甲基蓝的降解率为 95.92%，继续延长光照时间，降 解率增加缓慢。 亚甲基蓝的初始浓度对亚甲蓝降解率的影响 分别配制 10, 20, 30, 40, 50 mg/L 的亚甲基蓝溶 液 50 mL，在亚甲蓝溶液中分别加入 0.05 g TiO2 粉 末，光照 60 分钟后测亚甲蓝的降解率，结果如图 5 所示。
参考文献：
[1] 李敏, 李娜, 张庆乐，等. 改性沸石/羟基氧化铁复合材料对亚甲基 蓝的吸附性能[J]. 能源环境保护, 2013, 27(5):34-40. [2] 魏芳芳, 张以河, 吕凤柱. TNT 红水处理技术[J]. 工业水处理, 2012, 32(6):11-15. [3] [4] [5] A.Fujishima, K. Honda. Electrochemical photolysis of water as a semiconductor electrode[J]. Nature , 1972,238,37-38. 郑云, 潘志明, 王心晨. 国内光催化研究进展简述(英文)[J]. 催化学 报, 2013,34(1):524-533. 范小雅, 周静, 杨祥，等. 纳米二氧化钛光催化降解聚丙烯酰胺[J]. 精细石油化工, 2012, 29(3):14-17. [6] 孙墨杰, 王小青, 贾若琨. 纳米 TiO2 的制备及其光催化降解甲基橙 [J]. 东北电力大学学报, 2010, 30(1): 35-38. [7] 关鲁雄, 秦旭阳, 丁萍，等. 光催化降解甲基蓝溶液[J]. 中南大学学 报( 自然科学版), 2004, 35(6): 970-973. [8] 徐清艳. ZnO 掺杂 TiO2 可见光催化降解亚甲基蓝的研究[J]. 化学工 程与装备, 2011(10): 12-15. [9] 张一兵, 饶太巧. 水热合成 TiO2/Fe 光催化剂及其氧化降解亚甲基 蓝[J]. 材料科学与工程学报, 2014, 32(3): 344-348. [10] 荆秀艳，杨帆，田平安. TiO2 光催化降解８-苯胺-１-萘磺酸[J]. 西 安科技大学学报, 2009, 29(2): 227-230.
Photocatalytic Degradation of Methylene Blue Over TiO2
ZHOU Hua-feng, LIANG Dian-wei, SUN Yi-rui
(Shenyang University of Chemical Technology, Liaoning Shenyang 100142，China) Abstract: Titanium dioxide powder was synthesized by sol-gel method with tetrabutyl titanate as titanium source. It was used as photocatalyst for degradation of methylene blue in water under ultraviolet light. Effect of titanium dioxide dosage, initial concentration of methylene blue, ultraviolet light, and illumination time on the degradation rate of methylene blue was studied. The results show that titanium dioxide has good photocatalytic performance in the degradation reaction of methylene blue. When the dosage of titanium dioxide is 0.05 g, the initial concentration of methylene blue is 10 mg/L, the volume of the solution is 50 ml, the illumination time is 90 min, the degradation of methylene blue rate can be as high as 95.92%. Key words: sol-gel method； photocatalyst；titanium dioxide；methylene blue
2 结果与讨论
2.1 无催化剂存在时亚甲基蓝降解率随时间的变 化 取 10 mg/L 的亚甲基蓝 50 mL， 在紫外灯下分别
收稿日期： 2015-10-21 作者简介：周华锋（1974-） ，女，河南邓州人，副教授，博士，研究方向：新型催化剂的开发与研究。
第 45 卷第 3 期
周华锋，等：二氧化钛光催化降解亚甲基蓝
体中的亚甲基蓝。探讨了二氧化钛的用量，亚甲基蓝溶液的初始浓度，有无紫外光照以及光照时间对 亚甲基蓝降解率的影响。结果表明：所制备的二氧化钛对亚甲基蓝具有很好的光催化效果；当二氧化 钛用量为 0.05 g, 亚甲基蓝的浓度为 10 mg/L，体积为 50 mL, 光照时间为 90 min 时，亚甲基蓝的降解率 可高达 95.92%。 关 键 词：溶胶-凝胶法; 光催化剂;二氧化钛;亚甲基蓝 中图分类号：O 643.36 文献标识码： A DOI:10.14029/j.cnki.issn1004-0935.2016.03.017 文章编号： 1004-0935（2016）03-0288-03
1 实验部分
TiO2 粉末的制备 [5] TiO2 粉末采用溶胶-凝胶法合成 。室温下，量 取 10 mL 钛酸四丁酯在搅拌下缓慢滴入到 35 mL 无 水乙醇，形成黄色透明溶液 A。取 4 mL 冰醋酸和 10 mL 蒸馏水，加入到 35 mL 无水乙醇，并加入适 量盐酸，使混合液 pH≤3, 搅拌均匀形成溶液 B。 在搅拌下将 A 溶液缓慢滴加到溶液 B 中， 形成浅黄 1.1
亚甲基蓝的降解率(%)
M
90 85 80 75 70 65 60 0 10 20 30 40 50 60
亚甲基蓝的初始浓度(mg/L)
图 5 亚甲基蓝的初始浓度对亚甲基蓝降解率的影响
290
辽
宁
化
Biblioteka Baidu
工
2016 年 3 月
从图 5 可以看出亚甲蓝的初始浓度对降解率有 很大影响，降解率随着溶液的浓度增大而减小，这 是因为随着亚甲基蓝初始浓度提高，亚甲基蓝分子 [8] 吸附催化剂表面，影响催化剂对光的吸收 ；另外， 浓度过大，导致溶液色度增大，造成溶液透光率下 [9] 降，使 TiO2 对光吸收受阻 ，从而减小反应速率； 同时，随着浓度变大，溶解在水中的氧不充分，会 [10] 抑制降解反应的进行 。在本实验条件下，当亚甲 基蓝的初始浓度为 10 mg/L 时，降解率为 90.96%。 光照对亚甲基催化降解的影响 取 10 mg/L 的亚甲基蓝，在亚甲蓝溶液中加入 0.05 g TiO2 粉末，分别在紫外灯和自然光下照射一 定时间后， 测亚甲基蓝的降解率， 结果如图 6 所示。 2.5
100 95
88
2.4
86
84 0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
图 3 TiO2 光催化剂用量对亚甲基蓝降解率的影响
由图 3 可以看出，在相同的光照时间下，当有 TiO2 作为光催化剂加入反应体系中时， 亚甲基蓝的降 解率明显增加，且当催化剂用量较少时，随着投放量 增大， 亚甲基蓝的降解率有所增大， 当投放量为 0.1 g 时，降解率达到最大，继续增加投放量，降解率反而 变小。这是因为 TiO2 粉末在起光催化作用的同时也 对光线产生遮蔽作用。当催化剂量较小时，随着催化 剂用量的增加， 由紫外光激发产生的的光生电子和光 生空穴的数量逐渐增加，亚甲基蓝的降解率提高；但
近年来，随着人们生活水平的提高，对颜色的 追求也越来越高，而颜色多用染料来表达，染料正 [1] 朝着抗光解，抗氧化的方向发展 。亚甲基蓝是一 种广泛使用的染料，未经处理的亚甲基蓝则会对水 体环境产生严重的污染。目前，处理污水的主要方 法有物理法，化学法和生物法，每种方法都有各自 的优点与缺点，通常需要几种方法的多步处理，才 [2] 能达到要求 。 [3] 1972 年 Fujishima 和 Honda 在 Nature 杂志上报 导了 TiO2 在光的照射下可使水发生持续氧化还原反 应。其反应机理大致如下，利用紫外灯光源，可使 TiO2 表面受激发产生电子-空穴对， 最终使水发生氧 化还原反应产生氧气和氢气。此后利用半导体光催 化剂处理各类污染物废水的研究有了大量的报道 [4] 。TiO2 具有优异的紫外线吸收能力、光催化效应， 且性质稳定，对环境没有污染，价格低廉等优点， 被认为是一种理想的光催化剂。本实验是以钛酸四 丁酯为钛源，采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛粉末， 通过自制的光催化反应装置，考查其对水体中亚甲 基蓝的光催化效果。
3
结
论
（1）自制的 TiO2 粉末对亚甲基蓝具有很好的 降解性能，TiO2 粉末用量对亚甲基蓝的降解有显著 影响， 在实验条件下， TiO2 粉末的最佳用量为 0.05 g 时。 （2)在光照时间对亚甲基蓝的降解有显著影 响，在实验条件下，光照 90 分钟时，亚甲基蓝的降 解率可高达 95.92%。 （3） 亚甲基蓝初始浓度对亚甲基蓝的降解率有 显著影响，初始浓度越高亚甲基蓝的降解率越低。 （4）紫外光照对 TiO2 的光催化活性，有着决 定性的作用，在无紫外光照的情况下，TiO2 对亚甲 基蓝的降解效果很差。
100
20
2.3
10
30
60
90
120
150
t/min
图 2 无光催化剂存在时亚甲基蓝降解率随时间的变化
图 2 表明，在无催化剂的条件下，亚甲基蓝的 降解速度很慢， 光照 150 分钟， 降解率只有 10.08%。 这是因为本实验体系没有光催化剂参与，不能产生 光生电子和空穴，所以不能通过氧化分解除去水中 的有机物。 TiO2 光催化剂用量对亚甲基蓝降解率的影响 取 50 mL 浓度为 10 mg/L 亚甲基蓝水溶液，分 别加入不同质量的 TiO2 粉末，在紫外光下照射 60 分钟后，测定亚甲基蓝的降解率，考察 TiO2 光催化 剂的用量对亚甲基的降解速率的影响，结果如图 3 所示。