2.2.2 催化剂的投加量对光催化性能的影响
论文进一步以10 mg/L亚甲基蓝溶液作为目标降解水样,在40℃的光催化反应温度下,研究了光催化剂的投加量对光催化剂光催化性能的影响,结果如表2.5所示。
表2.5催化剂的投加量对光催化剂光催化性能的影响
序号 |
催化剂的加入量/g |
水浴温度/℃ |
目标溶液初始浓度(mg/L) |
光催化时间/min |
亚甲基蓝降解率(%) |
1 |
0.1 |
40 |
10 |
150 |
69.93 |
2 |
0.2 |
40 |
10 |
150 |
82.74 |
3 |
0.3 |
40 |
10 |
150 |
87.46 |
由表2.5可见,随着光催化剂投加量的增加(每次水样的体积为100 ml),水中亚甲基蓝的降解率逐渐增大。当催化剂的投人量达到0.3 g时,复合催化剂对亚甲基蓝的降解率达到最大为87.46%。这是因为随着催化剂量的增加,单位体积内吸附亚甲基蓝的吸附表面积增大,而且增加了参与吸附的官能团数目[12],使得发生在催化剂表面的光催化降解效率提高,从而增加了光催化剂的光催化性能。
2.2.3 Ti的量对对光催化性能的影响
实验最后研究了Ti的量(以TiO2的百分含量计)对光催化性能的影响,其中不同Ti的量对光催化剂的影响,实验结果如表2.6所示。
表2.6 Ti负载量(以TiO2的百分含量计)对光催化性能的影响
序号 |
Ti含量 (%) |
水浴温度 (℃) |
亚甲基蓝初始浓度(mg/L) |
催化剂的量(g) |
光照时间(min) |
亚甲基蓝降解率(%) |
|
1 |
2 |
40 |
10 |
0.3 |
150 |
92.70 |
|
2 |
6 |
40 |
10 |
0.3 |
150 |
89.38 |
|
3 |
10 |
40 |
10 |
0.3 |
150 |
73.61 |
由表2.6可见,随着污泥基活性炭载体上Ti负载量的增加,亚甲基蓝的光降解率逐渐降低,当Ti含量为2%时,复合催化剂对亚甲基蓝的降解率最大为92.70%。其原因考虑为Ti负载量过高,会导致Ti占据了载体的毛细孔,使活性炭表面的吸附活性位减少,妨碍光催化反应,使光催化性能降低[3],因此,为确保催化降解效率,催化剂的Ti负载量不易超过2wt%。