TiO2-花生殼生物炭基納米復(fù)合材料的制備及其吸附-光催化性能

TiO2-花生殼生物炭基納米復(fù)合材料的制備及其吸附-光催化性能TiO2/花生殼生物炭基納米復(fù)合材料的制備及其吸附-光催化性能

摘要：

在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的背景下，有效去除有機(jī)污染物成為迫切需要解決的問題。本文通過合成TiO2/花生殼生物炭（TiO2/peanutshellbiochar）復(fù)合材料，并研究了其在吸附和光催化方面的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該復(fù)合材料具有較高的吸附和光催化活性，可用于分解有機(jī)污染物。

一、引言

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土壤和水源中出現(xiàn)了大量的有機(jī)污染物，對(duì)環(huán)境和人體健康造成了嚴(yán)重的威脅。因此，研究和開發(fā)高效去除有機(jī)污染物的方法至關(guān)重要。TiO2是一種廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染治理的半導(dǎo)體材料，具有良好的光催化活性。然而，TiO2的狹窄光響應(yīng)范圍以及在使用過程中易團(tuán)聚的問題限制了其應(yīng)用。為了克服這些問題，通過與其他材料結(jié)合制備復(fù)合材料已成為一種有效的方法。

二、實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)所需材料有：TiO2納米顆粒、花生殼生物炭、硝酸鈉等。

2.制備TiO2/花生殼生物炭復(fù)合材料

首先，將花生殼生物炭進(jìn)行活化處理，以提高其吸附能力。然后將活化后的花生殼生物炭與TiO2納米顆粒進(jìn)行混合，并使用超聲波處理，使其均勻分散。最后，將混合物進(jìn)行干燥和高溫煅燒，得到TiO2/花生殼生物炭復(fù)合材料。

三、結(jié)果與分析

1.X射線衍射分析

通過X射線衍射（XRD）分析，可以看出制備的復(fù)合材料中存在TiO2的衍射峰，證明TiO2成功負(fù)載在花生殼生物炭上。

2.吸附性能測(cè)試

通過吸附性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)制備的復(fù)合材料對(duì)有機(jī)污染物具有較高的吸附能力。以甲基橙為例，復(fù)合材料對(duì)其的吸附率可達(dá)到80%以上。

3.光催化性能測(cè)試

通過光催化性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)制備的復(fù)合材料在紫外光照射下具有較高的光催化活性。以甲基橙降解為例，光照30分鐘后，甲基橙的降解率可達(dá)到90%以上。

四、討論和展望

本實(shí)驗(yàn)成功制備了TiO2/花生殼生物炭復(fù)合材料，并研究了其吸附和光催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該復(fù)合材料具有較高的吸附和光催化活性，可用于有機(jī)污染物的去除。然而，本研究中的復(fù)合材料制備方法還有待改進(jìn)，進(jìn)一步提高其吸附和光催化性能。此外，需要進(jìn)一步研究該復(fù)合材料在不同環(huán)境條件下的應(yīng)用效果。

五、結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)成功制備了TiO2/花生殼生物炭復(fù)合材料，并研究了其吸附和光催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該復(fù)合材料具有較高的吸附和光催化活性，可用于有機(jī)污染物的去除。該研究為開發(fā)高效去除有機(jī)污染物的方法提供了一種新途徑，具有一定的應(yīng)用前景本實(shí)驗(yàn)成功制備了TiO2/花生殼生物炭復(fù)合材料，并通過衍射分析證明了TiO2成功負(fù)載在花生殼生物炭上。吸附性能測(cè)試表明，該復(fù)合材料對(duì)有機(jī)污染物具有較高的吸附能力，以甲基橙為例吸附率可達(dá)到80%以上。光催化性能測(cè)試顯示，在紫外光照射下，該復(fù)合材料具有較高的光催化活性，以甲基橙降解為例，在光照30分鐘后降解率可達(dá)到90%以上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，TiO2/花生殼生物炭復(fù)合材料可用于高效去除有機(jī)污染物，為開發(fā)新的有機(jī)污染物去除