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现代化工  2021, Vol. 41 Issue (3): 154-158    DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.031
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Bi2O3-TiO2/污泥活性炭复合催化剂的制备及其可见光催化性能研究
秦海洋, 郑永杰, 田景芝, 刘雯雯, 赵云鹏, 郑禾山, 李硕
齐齐哈尔大学化学与化学工程学院, 黑龙江 齐齐哈尔 161000
Preparation of Bi2O3-TiO2/sludge activated carbon composite catalyst and study on its photocatalytic performance
QIN Hai-yang, ZHENG Yong-jie, TIAN Jing-zhi, LIU Wen-wen, ZHAO Yun-peng, ZHENG He-shan, LI Shuo
School of Chemistry and Chemical Engineering, Qiqihar University, Qiqihar 161000, China
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摘要 以热裂解市政污泥获得的活性炭(ASS)为载体、钛酸四丁酯为钛源、Bi (NO33·5H2O为铋源,采用溶胶-凝胶法制备Bi2O3-TiO2/ASS光催化剂,并测试其对医疗废水中的头孢成分在可见光下的光催化降解活性。结果表明,ASS的最佳制备条件为:污泥预处理的活化剂氯化锌的浓度为2 mol/L、热解温度为600℃、热解时间为40 min;Bi2O3、TiO2、ASS质量比为1:1:2制备的Bi2O3-TiO2/ASS三元催化剂具有较高光催化活性,可见光照射180 min对头孢氨苄的降解率可达70%,优于单体Bi2O3和TiO2,表现出优越的可见光光催化性能。
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秦海洋
郑永杰
田景芝
刘雯雯
赵云鹏
郑禾山
李硕
关键词:  污泥基活性炭  二氧化钛  氧化铋  复合材料  可见光催化    
Abstract: Taking the photocatalytic effect of catalyst as evaluation criteria,activated carbon (ASS) obtained from pyrolysis of municipal sludge as carrier,tetrabutyl titanate as titanium source and Bi(NO3)3·5H2O as bismuth source,Bi2O3-TiO2/ASS photocatalyst is prepared by sol-gel method,and its photocatalytic degradation activity for cephalosporin in medical wastewater is tested under visible light.The optimal preparation conditions for ASS are obtained as follows:the concentration of zinc chloride is 2 mol·L-1,pyrolysis temperature remains at 600℃,the pyrolysis lasts for 40 min,and the mass ratio of Bi2O3,TiO2 and ASS is 1:1:2.Bi2O3-TiO2/ASS ternary catalyst prepared under the optimal conditions can realize 70% degradation rate to cephalexin under visible light irradiation within 180 min,which is superior to either Bi2O3 or TiO2 alone,showing superior visible light photocatalytic performance.
Key words:  sludge-based activated carbon    titanium dioxide    bismuth oxide    composite    visible light catalysis
收稿日期:  2020-05-11      修回日期:  2021-01-10          
ZTFLH:  TH3  
基金资助: 黑龙江省教育厅校地合作项目(135309212);黑龙江省教育厅面上项目(135209213);黑龙江省属高校科研基本业务费项目(135309019)
通讯作者:  郑永杰(1964-),男,博士,教授,研究方向为污泥处理,通讯联系人,zyj1964@163.com。    E-mail:  zyj1964@163.com
作者简介:  秦海洋(1995-),男,硕士研究生,研究方向为污泥处理,844311500@qq.com
引用本文:    
秦海洋, 郑永杰, 田景芝, 刘雯雯, 赵云鹏, 郑禾山, 李硕. Bi2O3-TiO2/污泥活性炭复合催化剂的制备及其可见光催化性能研究[J]. 现代化工, 2021, 41(3): 154-158.
QIN Hai-yang, ZHENG Yong-jie, TIAN Jing-zhi, LIU Wen-wen, ZHAO Yun-peng, ZHENG He-shan, LI Shuo. Preparation of Bi2O3-TiO2/sludge activated carbon composite catalyst and study on its photocatalytic performance. Modern Chemical Industry, 2021, 41(3): 154-158.
链接本文:  
https://www.xdhg.com.cn/CN/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.031  或          https://www.xdhg.com.cn/CN/Y2021/V41/I3/154
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