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2.3 HAP/納米TiO2復(fù)合比對二氯甲烷溶液降解的影響

不同復(fù)合比試樣的電導(dǎo)率變化見圖3.以HAP/納米TiO2復(fù)合樣品作為光催化劑,在紫外光照射下,二氯甲烷(DMC)發(fā)生光催化降解,產(chǎn)生多種中間產(chǎn)物.在二氯甲烷的水溶液中,對溶液電導(dǎo)率有貢獻(xiàn)的物質(zhì)包括:有機酸、氫離子、氫氧離子和鹽酸.由于降解中間產(chǎn)物在光催化反應(yīng)過程中呈動態(tài)變化,在不斷消耗和生成,故該溶液體系中真正對電導(dǎo)率產(chǎn)生穩(wěn)定貢獻(xiàn)的是鹽酸中的氫離子和氯離子.如圖3所示,當(dāng)羥基磷灰石包覆量太少,對納米TiO2表面性質(zhì)和光催化性能影響不明顯,對應(yīng)二氯甲烷溶液的電導(dǎo)率變化值不大;當(dāng)m(HAP)∶m(納米TiO2)=98∶2時,

HAP/納米TiO2復(fù)合材料對二氯甲烷溶液的光降解能力較強;包覆量過多,納米TiO2光催化效能反而降低.因為表面包覆的HAP遮擋了外界的紫外光,使得納米TiO2不能受到激發(fā)產(chǎn)生光催化活性,同時HAP還阻擋了納米TiO2與二氯甲烷的接觸,使得接觸面即有效催化面積減小.[12]因此,優(yōu)選HAP/納米TiO2復(fù)合比m(HAP)∶m(納米TiO2)=98∶2.

3結(jié)論

(1)以偏鈦酸為原料制得的納米TiO2為純銳鈦礦型,其粒徑大小約為13 nm.以Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4為原料制備的HAP為純HAP相.

(2)通過HAP/納米TiO2復(fù)合材料對二氯甲烷的光催化降解表明,較佳m(HAP)∶m(納米TiO2)=98∶2.經(jīng)XRD分析,確定制備的HAP/納米TiO2中存在晶相完整的銳鈦礦型納米TiO2與HAP;由UV-vis光譜分析可知,HAP/納米TiO2復(fù)合材料與單一的納米TiO2或HAP比較,其吸光限發(fā)生了紅移,光響應(yīng)性能提高.