负偏压作用下TiO2膜电极光催化降解染料MG的机理研究

为了揭示TiO2光催化降解染料的反应机理,研究了可见光照射下染料孔雀绿的光电催化降解过程,同时采用扫描电子显微镜与X射线衍射对自制的TiO2膜电极进行了表征.通过紫外-可见吸收光谱、总有机碳与电子自旋共振(ESR)技术等,检测了不同条件下染料降解的动力学及矿化,外加偏压对光电流的影响,偏压诱导染料的吸附,电子在TiO2电极中的积累,各种添加剂如苯醌等对降解动力学的影响及活性氧自由基的形成.结果表明,通过调节外加偏压与染料的荷电性质可以控制染料与TiO2电极表面的作用.阳离子型染料MG在可见光及负偏压作用下发生有效矿化,而正偏压作用时主要以脱甲基为主.在负偏压？0.4V(vsSCE)的作用下,TiO2电极与电解液界面同时形成了超氧自由基与染料正离子自由基,而且这两种自由基的存在对可见光诱导光催化中染料的矿化起着至关重要的作用.