Co²⁺、C共掺杂纳米TiO₂光催化降解苯酚的研究

许小英^1,2，李梦耀^1,2，同禄禄^1,2，张敏^1,2

1. 长安大学环境科学与工程学院2. 旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室(长安大学)

摘 要：以钛酸丁酯、硝酸钴和葡萄糖为原料,采用溶胶凝胶法制备钴、碳共掺杂的纳米Co-C/TiO₂催化剂,通过X射线衍射（XRD）和紫外可见漫反射光谱（UV-vis）表征分析,鉴定样品的晶型,估算晶粒大小以及测定样品的光学性能,并计算带隙能。结果表明,Co-C/TiO₂催化剂仍然以锐钛矿型存在,晶粒尺寸约为12.08nm;催化剂的带隙能降低,吸收带边发生红移。在紫外光照下,考察光照时间、催化剂用量、苯酚初始浓度和pH值等因素对Co-C/TiO₂光催化降解苯酚的影响。利用响应面优化设计及降解模型拟合,得到降解苯酚的最佳条件为:加入0.05g催化剂,初始浓度为17.44μg/mL,pH=5.68,此时苯酚降解量最大可达15.67mg/g。

关键词：纳米TiO2;钴碳共掺杂;光催化降解;苯酚;响应面优化;