ZnFe2O4/TiO2复合材料的制备及其在模拟太阳光下光催化降解吲哚美辛的动力学和机理研究

摘要：

本文制备了ZnFe2O4/TiO2光催化剂,利用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、电子透射显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对ZnFe2O4/TiO2的形貌、结构和光谱特征进行表征.同时,研究了不同条件下复合材料对吲哚美辛(IDM)的光催化降解规律.结果表明,二氧化钛与铁酸锌能够很好地粘附在一起,使得吸收波长发生了红移,扩大了吸收光谱的范围.当ZnFe2O4和TiO2的质量比为3％时,在模拟太阳光的条件下该光催化剂对IDM的降解效果最好,降解率达到95％.此外,IDM的光催化降解反应符合准一级动力学规律,在pH=5、催化剂投加量为0.2 g·L-1时,光催化剂的降解速率常数是纯TiO2时的2.15倍.随着光催化剂投加量的增大,IDM的降解速率随之增加.pH=5时最有利于光催化剂对IDM的降解.经过5次循环实验后,催化剂对IDM的光催化降解率仍在92％以上,展现了该光催化剂的稳定性.猝灭实验揭示了光生空穴(h+)和超氧自由基在ZnFe2O4/TiO2光催化体系中对IDM的降解贡献率最大,其中光生空穴(h+)的贡献率为78.2％.

关键词：ZnFe2O4/TiO2、光催化降解、吲哚美辛、动力学、机理

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资助基金：国家自然科学基金21377031,21677040资助.Supported by the National Natural Science Foundation of China21377031,21677040

在线出版日期：2018-03-06（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：2550-2557