正交法设计Fe、N共掺杂TiO_2/Ti液膜可见光光催化处理染料废水

作     者：周若宇 钟登杰 徐云兰 胡学步 贾金平 

作者机构：重庆理工大学化学化工学院重庆400054 上海交通大学环境科学与工程学院上海200240 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2016年第36卷第10期

页      面：3745-3751页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金青年项目(No.21206203)~~ 

主　　题：溶胶-凝胶法 正交试验 Fe,N共掺杂膜电极 双极液膜反应器 可见光 

摘      要：采用溶胶-凝胶法制备了Fe、N共掺杂TiO_2膜电极(Fe,N-TiO_2/Ti),并设计三因素五水平正交试验对电极制备条件进行优化.结果表明,各因素影响主次顺序为:煅烧温度Fe掺杂量N掺杂量;最优制备条件为:煅烧温度550℃,Fe掺杂量0.3%(质量分数),N掺杂量0.3%(质量分数);共掺杂电极光催化活性优于单掺杂和未掺杂电极.紫外-可见漫反射和光电性能测试表明,催化剂有可见光响应;XRD表征结果表明,Fe、N共掺杂细化了晶粒,有效抑制了金红石相的形成,其晶型为锐钛矿型,粒径为11.48 nm.利用Fe,N-TiO_2/Ti与Cu阴极组装成斜置双极液膜反应器,可见光激发光催化降解苋菜红,考察了主要影响因素.结果发现,最佳条件为:初始pH 2.50,废水流量5.1 L·h^(-1),在此条件下处理20mg·L^(-1)苋菜红80 min,脱色率达到91.6%.电极重复使用10次,每次60 min,脱色率下降了12.99%,说明电极稳定性较好.