浅析PT/TiO₂复合粒子光催化降解有机污染物的性能

张胜渠

【摘 要】 近年来，随着化工行业不断发展与进步，人们的衣、食、住、行都与化工行业产生千丝万缕的关系。本文先简单分析了PT/TiO2复合粒子，然后从材料制备、试验、结果分析三个方面重点探讨了PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物中的性能。

【关键词】 有机污染物 PT/TiO2复合粒子 性能

随着社会的不断发展与进步，人们生活水平有了很大的提升。与此同时，环境污染问题日益严重，逐渐成为社会一大难题，如何采取有力的措施将有机污染物进行降解，已成为世界性的问题。下文主要探讨PT/TiO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能，为解决有机污染物提供参考。

1 PT/TiO2复合粒子概述

PT/TiO2复合粒子，即聚噻吩/二氧化钛复合粒子。一直以来，人们都没有重视TiO2这一化合物。直到1972年， Honda和Fujishima他们在研究n-型TiO2半导体电极时，经过不断的试验和总结，最终发现了水的光电催化分解作用，从而引起了人们对TiO2的广泛关注

一方面，锐钛型TiO2具有多方面的优点，比如光稳定性强、同时拥有化学和生物惰性、无毒等，它在光催化解有机污染物方面具有良好的应用价值。另一方面，由于其禁带宽度比较大（为3.2eV），故而其只能吸收≤380mm波长的光，从而产生光生电子-空穴（其复合几率高），这就大大降低了TiO2的光催化活性。因此，必须要采取有力的措施，进一步提高TiO2在光催化降解有机污染物方面的能力。

2 PT/TiO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能分析

2.1 PT/TiO2复合粒子的制备

为了探讨PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物方面的性能，首先需要将其制备出来。首先，在TiO2粒子使用前，将其置于100℃环境下进行干燥处理，时间为2-4h，随后将其分散在氯仿溶液中（容量：50mL），利用化学发生器（型号：DC-1；功率：200W；频率：20kHz）超声分散6min；其次，将一定量的噻吩加入其中，并且进行搅拌（30min），然后加入0.02mol的无水三氧化铁以及30mL的氯仿，然后在冰浴条件下进行搅拌（时间为4h）；最后，待混合物从灰色变为深黑色之后，利用甲醇对其进行抽提至甲醇无色，此时的混合物就会转变为红色，随后将其置于60-80℃环境下，做干燥处理（时间为2-3h），这样就可以制备出PT/TiO2来。按照此种办法，改变噻吩与TiO2粒子二者的比例，制备出PT含量不同的PT/TiO2复合粒子，具体情况如表1所示：

2.2试验过程

（1）试验方法。为了了解PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物方面的性能，需要对其进行试验，具体方法如下。首先，将苯酚溶液（容量：10mL）或者是40mg/L甲基橙倒入石英试管中，然后再加入PT/TiO2复合粒子（容量：10mg），对其进行磁力搅拌。将其置于室温环境下，在黑暗中搅拌1h，然后将其置于紫外灯的正下方进行光照作用，过了一定时间后将其取出，然后对其进行离心分离（时间：10min；转速：5000r/min），将上层清液取出待用。

（2）测定方法。评价复合粒子光催化活性，主要是通过测定污染物浓度的变化情况。在苯酚的浓度变化监测中，采用的是4-氨基安替比林比色法；在甲基橙溶液的吸光变化测定中，采用紫外-可见分光光度计（型号：UV-240；产地日本岛津公司）。

2.3 PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物中的性能

（1）光催化降解甲基橙。在本测试中，主要有四种粒子，分别是PT（0%）/TiO2[即纯TiO2粒子]、PT（0.5%）/TiO2、PT（1.0%）/TiO2、PT（2.0%）/TiO2。根据试验结果显示，在黑暗条件下，从粒子对甲基橙的吸附作用方面来看，PT/TiO2复合粒子比纯TiO2的作用更强，并且其吸附作用随PT含量的增加而不断增加。究其原因，可能是PT/TiO2复合粒子的表面形成一种特殊的结构，从而与甲基橙形成良好的相互作用。

随着PT/TiO2复合粒子中PT含量的增加，在光催化反应的速度方面呈现出“先增大，后减小”的特点。出现这种现象的原因，可能是PT具有一定的导电性，这就使得光生电子和光生空穴的分离速度加快，从而有效加快其催化降解速度；但是，随着PT含量的持续增加，促使TiO2粒子被PT包裹，从而降低了催化降解速度。

（2）光催化降解苯酚。在黑暗条件下，与甲基橙不同，这四种粒子对苯酚的吸附作用不是很明显。但是在光的作用下，其降解速率与甲基橙一样，都是随着PT/TiO2复合粒子中PT含量的增加，在光催化反应的速度方面呈现出“先增大，后减小”的特点。

3结语

综上所述，人们可以利用相应的方法（本文是原位化学氧化法），制备出所需要的PT/TiO2复合粒子。根据文中的试验，结果显示：在催化降解有机污染物时，应选择适当含量的PT，从而有效提高其催化降解作用。

参考文献：

[1]马凤霞，姜辉，王丰.POMs/TiO2复合催化剂光催化降解有机污染物的研究[J].安徽农业科学，2011（31）：19305-19306+19357.

[2]廖丽妃，董延茂，赵丹.介孔TiO2光催化降解有机污染物的研究[J].污染防治技术，2010（05）：4-7+13.

[3]胡俊，王济奎，陈国松，徐炎华.TiO2光催化降解有机污染物的研究进展[J].工业安全与环保，2010（12）：54-55.

[4]张鹏会，孔爱平，韩迪.TiO2光催化降解有机污染物研究进展[J].甘肃石油和化工，2009（02）：5-9.endprint

【摘 要】 近年来，随着化工行业不断发展与进步，人们的衣、食、住、行都与化工行业产生千丝万缕的关系。本文先简单分析了PT/TiO2复合粒子，然后从材料制备、试验、结果分析三个方面重点探讨了PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物中的性能。

【关键词】 有机污染物 PT/TiO2复合粒子 性能

随着社会的不断发展与进步，人们生活水平有了很大的提升。与此同时，环境污染问题日益严重，逐渐成为社会一大难题，如何采取有力的措施将有机污染物进行降解，已成为世界性的问题。下文主要探讨PT/TiO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能，为解决有机污染物提供参考。

1 PT/TiO2复合粒子概述

PT/TiO2复合粒子，即聚噻吩/二氧化钛复合粒子。一直以来，人们都没有重视TiO2这一化合物。直到1972年， Honda和Fujishima他们在研究n-型TiO2半导体电极时，经过不断的试验和总结，最终发现了水的光电催化分解作用，从而引起了人们对TiO2的广泛关注

一方面，锐钛型TiO2具有多方面的优点，比如光稳定性强、同时拥有化学和生物惰性、无毒等，它在光催化解有机污染物方面具有良好的应用价值。另一方面，由于其禁带宽度比较大（为3.2eV），故而其只能吸收≤380mm波长的光，从而产生光生电子-空穴（其复合几率高），这就大大降低了TiO2的光催化活性。因此，必须要采取有力的措施，进一步提高TiO2在光催化降解有机污染物方面的能力。

2 PT/TiO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能分析

2.1 PT/TiO2复合粒子的制备

为了探讨PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物方面的性能，首先需要将其制备出来。首先，在TiO2粒子使用前，将其置于100℃环境下进行干燥处理，时间为2-4h，随后将其分散在氯仿溶液中（容量：50mL），利用化学发生器（型号：DC-1；功率：200W；频率：20kHz）超声分散6min；其次，将一定量的噻吩加入其中，并且进行搅拌（30min），然后加入0.02mol的无水三氧化铁以及30mL的氯仿，然后在冰浴条件下进行搅拌（时间为4h）；最后，待混合物从灰色变为深黑色之后，利用甲醇对其进行抽提至甲醇无色，此时的混合物就会转变为红色，随后将其置于60-80℃环境下，做干燥处理（时间为2-3h），这样就可以制备出PT/TiO2来。按照此种办法，改变噻吩与TiO2粒子二者的比例，制备出PT含量不同的PT/TiO2复合粒子，具体情况如表1所示：

2.2试验过程

（1）试验方法。为了了解PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物方面的性能，需要对其进行试验，具体方法如下。首先，将苯酚溶液（容量：10mL）或者是40mg/L甲基橙倒入石英试管中，然后再加入PT/TiO2复合粒子（容量：10mg），对其进行磁力搅拌。将其置于室温环境下，在黑暗中搅拌1h，然后将其置于紫外灯的正下方进行光照作用，过了一定时间后将其取出，然后对其进行离心分离（时间：10min；转速：5000r/min），将上层清液取出待用。

（2）测定方法。评价复合粒子光催化活性，主要是通过测定污染物浓度的变化情况。在苯酚的浓度变化监测中，采用的是4-氨基安替比林比色法；在甲基橙溶液的吸光变化测定中，采用紫外-可见分光光度计（型号：UV-240；产地日本岛津公司）。

2.3 PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物中的性能

（1）光催化降解甲基橙。在本测试中，主要有四种粒子，分别是PT（0%）/TiO2[即纯TiO2粒子]、PT（0.5%）/TiO2、PT（1.0%）/TiO2、PT（2.0%）/TiO2。根据试验结果显示，在黑暗条件下，从粒子对甲基橙的吸附作用方面来看，PT/TiO2复合粒子比纯TiO2的作用更强，并且其吸附作用随PT含量的增加而不断增加。究其原因，可能是PT/TiO2复合粒子的表面形成一种特殊的结构，从而与甲基橙形成良好的相互作用。

随着PT/TiO2复合粒子中PT含量的增加，在光催化反应的速度方面呈现出“先增大，后减小”的特点。出现这种现象的原因，可能是PT具有一定的导电性，这就使得光生电子和光生空穴的分离速度加快，从而有效加快其催化降解速度；但是，随着PT含量的持续增加，促使TiO2粒子被PT包裹，从而降低了催化降解速度。

（2）光催化降解苯酚。在黑暗条件下，与甲基橙不同，这四种粒子对苯酚的吸附作用不是很明显。但是在光的作用下，其降解速率与甲基橙一样，都是随着PT/TiO2复合粒子中PT含量的增加，在光催化反应的速度方面呈现出“先增大，后减小”的特点。

3结语

综上所述，人们可以利用相应的方法（本文是原位化学氧化法），制备出所需要的PT/TiO2复合粒子。根据文中的试验，结果显示：在催化降解有机污染物时，应选择适当含量的PT，从而有效提高其催化降解作用。

参考文献：

[1]马凤霞，姜辉，王丰.POMs/TiO2复合催化剂光催化降解有机污染物的研究[J].安徽农业科学，2011（31）：19305-19306+19357.

[2]廖丽妃，董延茂，赵丹.介孔TiO2光催化降解有机污染物的研究[J].污染防治技术，2010（05）：4-7+13.

[3]胡俊，王济奎，陈国松，徐炎华.TiO2光催化降解有机污染物的研究进展[J].工业安全与环保，2010（12）：54-55.

[4]张鹏会，孔爱平，韩迪.TiO2光催化降解有机污染物研究进展[J].甘肃石油和化工，2009（02）：5-9.endprint

【摘 要】 近年来，随着化工行业不断发展与进步，人们的衣、食、住、行都与化工行业产生千丝万缕的关系。本文先简单分析了PT/TiO2复合粒子，然后从材料制备、试验、结果分析三个方面重点探讨了PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物中的性能。

【关键词】 有机污染物 PT/TiO2复合粒子 性能

随着社会的不断发展与进步，人们生活水平有了很大的提升。与此同时，环境污染问题日益严重，逐渐成为社会一大难题，如何采取有力的措施将有机污染物进行降解，已成为世界性的问题。下文主要探讨PT/TiO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能，为解决有机污染物提供参考。

1 PT/TiO2复合粒子概述

PT/TiO2复合粒子，即聚噻吩/二氧化钛复合粒子。一直以来，人们都没有重视TiO2这一化合物。直到1972年， Honda和Fujishima他们在研究n-型TiO2半导体电极时，经过不断的试验和总结，最终发现了水的光电催化分解作用，从而引起了人们对TiO2的广泛关注

一方面，锐钛型TiO2具有多方面的优点，比如光稳定性强、同时拥有化学和生物惰性、无毒等，它在光催化解有机污染物方面具有良好的应用价值。另一方面，由于其禁带宽度比较大（为3.2eV），故而其只能吸收≤380mm波长的光，从而产生光生电子-空穴（其复合几率高），这就大大降低了TiO2的光催化活性。因此，必须要采取有力的措施，进一步提高TiO2在光催化降解有机污染物方面的能力。

2 PT/TiO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能分析

2.1 PT/TiO2复合粒子的制备

为了探讨PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物方面的性能，首先需要将其制备出来。首先，在TiO2粒子使用前，将其置于100℃环境下进行干燥处理，时间为2-4h，随后将其分散在氯仿溶液中（容量：50mL），利用化学发生器（型号：DC-1；功率：200W；频率：20kHz）超声分散6min；其次，将一定量的噻吩加入其中，并且进行搅拌（30min），然后加入0.02mol的无水三氧化铁以及30mL的氯仿，然后在冰浴条件下进行搅拌（时间为4h）；最后，待混合物从灰色变为深黑色之后，利用甲醇对其进行抽提至甲醇无色，此时的混合物就会转变为红色，随后将其置于60-80℃环境下，做干燥处理（时间为2-3h），这样就可以制备出PT/TiO2来。按照此种办法，改变噻吩与TiO2粒子二者的比例，制备出PT含量不同的PT/TiO2复合粒子，具体情况如表1所示：

2.2试验过程

（1）试验方法。为了了解PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物方面的性能，需要对其进行试验，具体方法如下。首先，将苯酚溶液（容量：10mL）或者是40mg/L甲基橙倒入石英试管中，然后再加入PT/TiO2复合粒子（容量：10mg），对其进行磁力搅拌。将其置于室温环境下，在黑暗中搅拌1h，然后将其置于紫外灯的正下方进行光照作用，过了一定时间后将其取出，然后对其进行离心分离（时间：10min；转速：5000r/min），将上层清液取出待用。

（2）测定方法。评价复合粒子光催化活性，主要是通过测定污染物浓度的变化情况。在苯酚的浓度变化监测中，采用的是4-氨基安替比林比色法；在甲基橙溶液的吸光变化测定中，采用紫外-可见分光光度计（型号：UV-240；产地日本岛津公司）。

2.3 PT/TiO2复合粒子在光催化降解有机污染物中的性能

（1）光催化降解甲基橙。在本测试中，主要有四种粒子，分别是PT（0%）/TiO2[即纯TiO2粒子]、PT（0.5%）/TiO2、PT（1.0%）/TiO2、PT（2.0%）/TiO2。根据试验结果显示，在黑暗条件下，从粒子对甲基橙的吸附作用方面来看，PT/TiO2复合粒子比纯TiO2的作用更强，并且其吸附作用随PT含量的增加而不断增加。究其原因，可能是PT/TiO2复合粒子的表面形成一种特殊的结构，从而与甲基橙形成良好的相互作用。

随着PT/TiO2复合粒子中PT含量的增加，在光催化反应的速度方面呈现出“先增大，后减小”的特点。出现这种现象的原因，可能是PT具有一定的导电性，这就使得光生电子和光生空穴的分离速度加快，从而有效加快其催化降解速度；但是，随着PT含量的持续增加，促使TiO2粒子被PT包裹，从而降低了催化降解速度。

（2）光催化降解苯酚。在黑暗条件下，与甲基橙不同，这四种粒子对苯酚的吸附作用不是很明显。但是在光的作用下，其降解速率与甲基橙一样，都是随着PT/TiO2复合粒子中PT含量的增加，在光催化反应的速度方面呈现出“先增大，后减小”的特点。

3结语

综上所述，人们可以利用相应的方法（本文是原位化学氧化法），制备出所需要的PT/TiO2复合粒子。根据文中的试验，结果显示：在催化降解有机污染物时，应选择适当含量的PT，从而有效提高其催化降解作用。

参考文献：

[1]马凤霞，姜辉，王丰.POMs/TiO2复合催化剂光催化降解有机污染物的研究[J].安徽农业科学，2011（31）：19305-19306+19357.

[2]廖丽妃，董延茂，赵丹.介孔TiO2光催化降解有机污染物的研究[J].污染防治技术，2010（05）：4-7+13.

[3]胡俊，王济奎，陈国松，徐炎华.TiO2光催化降解有机污染物的研究进展[J].工业安全与环保，2010（12）：54-55.

[4]张鹏会，孔爱平，韩迪.TiO2光催化降解有机污染物研究进展[J].甘肃石油和化工，2009（02）：5-9.endprint