生物炭修饰的TiO₂ (C/TiO₂) 的光催化性能用于氨-去除

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 氨 (NH3-N) 是水溶液中常见的污染物,对生态系统和人类健康构成风险.
• 传统的氨-处理方法可能耗费大量能源或产生二次污染物.
• 开发有效和可持续的氨-去除方法对于环境保护至关重要.

研究的目的:

• 合成和表征生物炭修饰的TiO2 (C/TiO2) 复合物,用于增强光催化去除氨-.
• 使用合成的C/TiO2光催化剂,研究氨-降解的最佳条件.
• 阐明降解机制并确定主要的降解产物.

主要方法:

• 使用sol-gel方法制备了C/TiO2复合物.
• 使用SEM-EDS,BET,XRD,XPS和FT-IR分析了物理化学特性.
• 在模拟的太阳辐射 (AM1.5,25 A) 下在不同的条件下评估了光催化活性.
• 进行了激进火实验,以确定反应性氧物种的作用.

主要成果:

• 与未经修改的TiO2.2相比,C/TiO2复合物表现出更好的表面积和多孔性.
• 用生物炭进行成功的修改,以 -COOH 组的存在为证据,显著提高了光催化性能.
• 在pH10下以1gL-1C/TiO2获得最佳的去除,在120分钟后达到16.31mgg-1的去除能力.
• 超氧化基 (O2-) 发挥了主导作用,基基 (OH) 和价值带孔 (h+) 协同作用.
• 气 (N2) 被确定为主要降解产物,酸盐/酸盐的形成最小.

结论:

• 合成的C/TiO2复合物显示出对氨-去除的优越光催化活性.
• 增强的性能归因于生物炭修饰的协同效应和由此产生的表面特性.
• 在废水处理和污水污泥处理中,C/TiO2作为一种有效和可持续的氨-整治解决方案,具有显著的前景.