钛酸盐纳米片光催化-吸附协同去除水中Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）?

摘要：

以锐钛型纳米TiO2为原材料，采用水热法合成了钛酸盐纳米片（ TNS），系统研究了Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）在TNS上的吸附行为，以及不同pH下TNS光催化协同吸附对水体中Cr （Ⅵ）和Cr （Ⅲ）的同步去除． TEM及XRD表征结果表明，制备的TNS呈现出锐钛矿与钛酸盐混合晶相，这对于其光催化和吸附性能的发挥极为重要．吸附实验证实，TNS对Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）的吸附显著受pH影响，高pH利于Cr（Ⅲ）的吸附，而Cr（Ⅵ）在低pH下吸附量更大． Cr （Ⅵ）和 Cr （Ⅲ）在 TNS上的吸附速度较快，吸附动力学符合准二级动力学模型（ R2＞0．99）．吸附等温线结果符合Langmuir方程（R2＞0．99），pH 5时，Cr（Ⅲ）的最大吸附量（13．19 mg·g－1）远大于Cr（Ⅵ）（0．63 mg·g－1），因此，单一吸附不是有效处理Cr（Ⅵ）的手段，光催化还原是必要的．光催化?吸附实验表明，随着pH的增加，TNS光催化还原Cr（Ⅵ）反应速率逐渐降低，但产生的Cr（Ⅲ）在TNS表面的吸附量显著增加．综合可知，光催化?吸附协同反应最佳pH值为5，Cr（Ⅵ）和总Cr的去除率可达97．6％，且体系中无Cr（Ⅲ）的积累．该研究为同步有效去除水体中的Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）提供了一种新的可参照的途径．

关键词：钛酸盐纳米片、协同、光催化、吸附、铬

分类号：TB3;X13

资助基金：黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室开放基金 K318009902-1428资助．

在线出版日期：2015-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1777-1784