Ag、Bi修飾TiO2光催化降解甲苯的性能及機理研究

Ag、Bi修飾TiO2光催化降解甲苯的性能及機理研究Ag、Bi修飾TiO2光催化降解甲苯的性能及機理研究

摘要：光催化降解有機污染物是一種有效的環(huán)境修復技術(shù)。本研究通過Ag、Bi修飾TiO2光催化劑對甲苯進行降解，研究了不同修飾劑含量對光催化性能的影響，并對其機理進行了分析。結(jié)果表明，Ag、Bi修飾可顯著提高TiO2光催化劑的降解活性，且最佳修飾劑含量為0.5%。此外，Ag、Bi修飾的TiO2光催化劑對降解甲苯中間產(chǎn)物有明顯的選擇性，甲苯降解產(chǎn)物主要為甲醛和CO2。此研究為利用Ag、Bi修飾TiO2光催化劑降解甲苯提供了新的思路和實驗依據(jù)。

關鍵詞：Ag、Bi修飾、TiO2光催化劑、甲苯、降解性能、機理研究

引言：

有機污染物作為一類常見的水和大氣污染物，對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成了嚴重危害。甲苯作為典型的有機污染物之一，由于其毒性較大、臭氣味重以及對環(huán)境的持久性影響，已經(jīng)引起了科研界的廣泛關注。傳統(tǒng)的物理和化學處理方法對于甲苯的去除效果并不理想，而光催化降解技術(shù)由于其高效、無二次污染以及易操作等特點，已經(jīng)成為一種有效的甲苯降解方法。因此，研究開發(fā)高效的光催化降解劑對于環(huán)境修復而言具有重要意義。

實驗部分：

本研究選用TiO2光催化劑進行修飾，以提高其光催化降解甲苯的性能。實驗中首先制備了不同Ag、Bi修飾劑含量的TiO2樣品，并進行表征分析。結(jié)果顯示，Ag、Bi修飾劑的添加能顯著改善TiO2的吸收光譜，增強其可見光響應。隨著修飾劑含量的增加，TiO2的吸收光譜逐漸向紅移。進一步的光催化活性實驗顯示，Ag、Bi修飾TiO2光催化劑表現(xiàn)出更高的甲苯降解活性，且最佳修飾劑含量為0.5%。

討論：

本研究結(jié)果表明，Ag、Bi修飾劑的添加能顯著改善TiO2光催化劑的光催化活性。當Ag、Bi修飾劑含量為0.5%時，TiO2光催化劑在可見光區(qū)域有最大的吸收峰，因此表現(xiàn)出最佳的甲苯降解活性。這可能是由于Ag、Bi修飾劑的加入，使得光生電子-空穴對的分離效率提高，從而增加了催化劑的活性位點。此外，由于Ag、Bi修飾劑的引入，TiO2光催化劑對甲苯降解中的中間產(chǎn)物具有明顯的選擇性。甲苯降解產(chǎn)物主要為甲醛和CO2，說明Ag、Bi修飾劑能夠有效降解甲苯，減少有害化合物的生成。

結(jié)論：

本研究通過Ag、Bi修飾TiO2光催化劑實現(xiàn)了對甲苯的高效降解。研究結(jié)果表明，Ag、Bi修飾劑的添加能夠顯著提高TiO2光催化劑的光催化活性，最佳修飾劑含量為0.5%。此外，Ag、Bi修飾的TiO2光催化劑對甲苯降解中間產(chǎn)物具有明顯的選擇性。進一步的研究可優(yōu)化修飾劑的含量及制備方法，以進一步提高降解效果，為有機污染物的有效降解和環(huán)境修復提供更多的實驗依據(jù)綜上所述，本研究通過在TiO2光催化劑中添加Ag、Bi修飾劑，成功提高了甲苯的光催化降解效率。最佳修飾劑含量為0.5%，此時TiO2光催化劑在可見光區(qū)域有最大的吸收峰，表現(xiàn)出最佳的甲苯降解活性。Ag、Bi修飾劑的引入提高了光生電子-空穴對的分離效率，增加了催化劑的活性位點，同時