改性TiO2電極光電催化降解甲基橙

王 欒，郭佩佩，葉 琴，李克娟，劉宏芳

（華中科技大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，湖北 武漢 430074）

改性TiO2電極光電催化降解甲基橙

王 欒，郭佩佩，葉 琴，李克娟，劉宏芳

（華中科技大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，湖北 武漢 430074）

采用熱分解法制備了摻雜Sn、Ru 的改性TiO2光電極，研究了不同催化方式、溶液pH和外加偏壓條件下改性TiO2光電極對甲基橙降解效果的影響。實驗結(jié)果表明，當(dāng)溶液pH為1.0、外加偏壓0.7 V、反應(yīng)時間120 m in時，甲基橙降解率可達(dá)到92.5%。結(jié)合XRD、SEM和電化學(xué)阻抗等分析手段對TiO2光電極表面形貌及其催化機(jī)理進(jìn)行了探討。

二氧化鈦；電極；錫；釕；光電催化；廢水處理

印染廢水具有色度高、難降解有機(jī)污染物濃度高且成分復(fù)雜，水質(zhì)變化大等特點，若不經(jīng)處理直接排放，不僅嚴(yán)重危害人們的身體健康，而且將污染水體、土壤及整個生態(tài)系統(tǒng)。近年來，印染廢水的處理方法成為研究熱點之一［1-2］，其中光電催化技術(shù)因具有處理效率高、操作簡便、應(yīng)用靈活、易于自動化、環(huán)境友好等優(yōu)點己成為一種很有前途的印染廢水處理方法，在研究中得到了廣泛的關(guān)注［3-5］。

TiO2在紫外光激發(fā)下，能形成光生電子和光生空穴，光生電子具有很強(qiáng)的還原能力，光生空穴具有很強(qiáng)的氧化能力；光生電子和光生空穴能與吸附在TiO2表面的O2，H2O，OH-等發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的羥基自由基，降解有機(jī)物［6-7］。而傳統(tǒng)的TiO2光催化劑存在著量子效率不高、對太陽能的利用率低、粉末利用后難回收等缺點［7-9］。

本工作從固定態(tài)TiO2的改性入手，采用熱分解法制備出與基體結(jié)合牢固的Ru、Sn摻雜TiO2光電極，旨在降低TiO2光生電子和空穴的復(fù)合幾率，提高光電催化性能。……