理论教育 纳米Ag3PO4/TiO2负载织物的优化研究

纳米Ag3PO4/TiO2负载织物的优化研究

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:反应一定时间后经分离得到Ag3PO4/TiO2复合光催化剂。这说明Ag3PO4/TiO2负载棉织物对不同浓度的甲醛均有光催化降解性能。当使用不同用量的Ag3PO4制备的Ag3PO4/TiO2负载棉织物时,使用质量分数为3%的Ag3PO4制备的负载织物的甲醛降解率最高。

纳米Ag3PO4/TiO2负载织物的优化研究

4.4.3.1 不同晶型Ag3PO4的制备

(1)菱形十二面体

将0.2g的AgNO3溶解在40mL含有2g的PVP的水中使两者反应。离心分离后将得到的沉淀均匀分散于40mL含有1g的PVP的水溶液中。快速搅拌条件下逐滴加入20mL的NaH2PO4水溶液,反应3h后离心分离、洗涤和烘干后得到菱形十二面体Ag3PO4

(2)立方体

将0.2g的AgNO3溶解在20mL的水中,边搅拌边缓慢逐滴加入0.1mol/L氨水直至溶液刚好透明。然后逐滴加入20mL的NaH2PO4水溶液,30min后将得到的溶液离心、洗涤和烘干得到立方体Ag3PO4

4.4.3.2 Ag3PO4/TiO2复合光催化剂的制备

首先将纳米TiO2粉末分散在水中,再加入适量的H2O2,搅拌反应后离心、水洗和烘干得到改性纳米TiO2。将AgNO3水溶液边搅拌边缓慢滴加至0.1mol/L氨水中直至溶液透明。然后将一定量的改性TiO2添加入上述透明溶液中,超声分散后在搅拌状态下逐滴加入20mL的Na2HPO4水溶液。反应一定时间后经分离得到Ag3PO4/TiO2复合光催化剂。(www.daowen.com)

4.4.3.3 Ag3PO4/TiO2复合光催化剂对棉织物的整理及其对甲醛的净化性能

将复合Ag3PO4/TiO2光催化剂和分散剂混合于水中,经超声处理后获得负载整理液。然后使用此整理液通过浸轧(轧余率80%)→预烘(80℃×5min)→焙烘(150℃×3min)对棉织物进行整理,得到Ag3PO4/TiO2负载棉织物。将其置于光反应器中进行对甲醛光催化降解实验,结果如图4-38所示。

由图4-38可以看出,在反应初期负载织物对甲醛的降解速率较快,但是随着时间延长,降解速率逐渐降低并趋于不变。反应72h后初始甲醛浓度分别为1.837mg/m3、1.213mg/m3和0.631mg/m3的甲醛降解率分别为58.2%、65.0%和70.1%。这说明Ag3PO4/TiO2负载棉织物对不同浓度的甲醛均有光催化降解性能。当使用不同用量的Ag3PO4制备的Ag3PO4/TiO2负载棉织物时,使用质量分数为3%的Ag3PO4制备的负载织物的甲醛降解率最高。过多的Ag3PO4并不利于其对甲醛的降解(图4-39)。光催化降解机理研究证明,3%的Ag3PO4制备的负载织物对辐射光的利用率更高,会产生更多的氧化活性物质,最终将甲醛氧化为CO2和水。

图4-38 Ag3PO4/TiO2负载棉织物对不同浓度甲醛的降解曲线

图4-39 不同用量Ag3PO4制备的Ag3PO4/TiO2负载棉织物对甲醛的降解曲线

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