編號：CYYJ02151
篇名：F^-對弱吸附間苯二酚光催化降解效率的提升:游離·OH的作用
作者：高旭 陶健橋 張芷夢 王宇琴 郎笛
關(guān)鍵詞： 自由基 光催化降解 選擇性吸附 二氧化鈦 間苯二酚
機(jī)構(gòu)： 昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 云南省土壤固碳與污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 傳統(tǒng)的光催化降解機(jī)制認(rèn)為是光激發(fā)產(chǎn)生的氧化活性物質(zhì)優(yōu)先對吸附在催化劑表面的污染物分子進(jìn)行降解,因此,弱吸附性有機(jī)物難以接觸到光催化劑并發(fā)生降解.為探究提升弱吸附有機(jī)物光催化降解的機(jī)理,本文構(gòu)建了一個(gè)高暴露{001}晶面TiO2({001}-TiO2)降解弱吸附間苯二酚(RE)的光催化體系.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所制備的{001}-TiO2具有強(qiáng)親水性,并能提供大量的F^-吸附位點(diǎn).RE在{001}-TiO2表面的吸附能力很弱,并且光催化降解效果很差.F^-的加入可使RE的光催化降解速率提升近3倍.通過自由基猝滅實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),RE的降解主要取決于溶液中游離羥基自由基(·OH)的作用,由于F^-能與{001}-TiO2親水表面的羥基及·OH形成強(qiáng)烈的競爭吸附,從而使·OH游離到溶液中氧化降解RE.EPR測試進(jìn)一步證實(shí)了F^-不僅可以促使TiO2產(chǎn)生更多的游離·OH,同時(shí)也能激發(fā)產(chǎn)生更多超氧自由基(·O^-2),推測·O^-2主要由有效分離的光生電子與O2或·OH反應(yīng)生成.綜上,本研究明確了游離·OH對弱吸附RE的光催化降解效率起決定作用,F^-促使游離自由基產(chǎn)生的機(jī)制可為弱吸附有機(jī)污染物的降解提供新思路.
