CuxTi（1-x）O2光催化降解硝基苯的性能及最优铜掺杂工艺

为增强TiO2光催化降解硝基苯的性能，采用溶胶-凝胶方法进行TiO2的铜掺杂改性，并通过性能表征与分析确定最优铜掺杂量。XRD、FESEM与Jade分析得出，所制备的1.0%、1.5%、2.0%和2.5% Cu-TiO2在各项指标优于德国P25-TiO2，晶粒尺寸20~50 nm，其中1.5%摩尔比Cu-TiO2的XRD峰值最高和结晶度最好，且团聚现象较弱，且晶粒尺寸小于P25。结合铜掺杂结构、微应力变化以及对硝基苯的降解性能，采用1.5%摩尔比Cu-TiO2光照180 min对硝基苯降解效率最优，是P25-TiO2降解性能的2倍，且遵循拟一级反应动力学。EDS与降解实验联合得出最优降解硝基苯的铜掺杂TiO2式为Cu0.018 3Ti0.981 7O2。模拟含硝基苯废水中C和N元素浓度的变化规律，显示Cu0.018 3Ti0.981 7O2降解硝基苯存在苯环被矿化生成CO2和NO2-键断裂等反应过程