本论文以天然凹凸棒石为载体，用铁盐Fe(NO3)3.9H2O水解沉淀法，使Fe(OH)3沉淀在载体表面，在H2气氛下煅烧、还原，从而制备磁性铁氧化物/凹凸棒石复合磁性载体；随后采用溶胶凝胶法，在磁性基体表面负载钛酸四丁酯，经水解、煅烧处理后，制备TiO2/磁性铁氧化物/凹凸棒石复合光催化剂。通过XRD、TEM、MS(磁化率测试)和FT-IR分析其物相的转变过程、微观结构的形貌特征和层间的成键类型。为提高材料对含染料废水的吸附、降解性能，以对亚甲基蓝(MB)的脱色率为评价指标，确定了材料制备过程中煅烧温度、加水量、pH、乙醇量及TiO2负载量的最优值。利用优化的催化剂首先进行吸附亚甲基蓝(MB)的动力学实验，探讨了其在染料不同初始浓度、不同温度及不同转速下的吸附机理；随后将其应用于光催化实验，考察了催化剂投加量、溶液初始浓度、溶液初始pH值、无机氧化剂H2O2的加入几个因素对脱色率的影响。研究结果表明： (1)采用自制简易磁性回收装置，以回收率为评价标准，确定制备磁性基体时，负载质量分数为10％的铁，300℃充分煅烧，冷却至室温，此时磁化率达到1250×10-8m3/kg，回收率约为92％。 (2)优化催化剂的制备条件时，确定最佳煅烧温度是500℃，TiO2负载量为20％(质量比)，溶胶的最佳pH=5.5，n(H2O/Ti(OBu)4)=10(摩尔比)，m(C2H5OH/Ti(OBU)4)=18(摩尔比)。 (3)亚甲基蓝(MB)在TiO2/磁性铁氧化物/凹凸棒石复合光催化剂上的吸附动力学数据能够较好地符合准二级动力学方程，是物理吸附和化学吸附共存的吸附过程。 (4)催化剂不仅具有好的吸附性能，也具有良好的光催化效果。当pH=5.64，仞始浓度为50 mg/L，投加量为0.5 g/L，300 W中压汞灯照射下，对亚甲基蓝水溶液，3h后去除率高达93％，在暗室条件下的吸附脱色率约为50％。 (5) H2O2的引入，加速了染料的脱色速率；通过紫外可见光扫描及FT-IR分析，发现亚甲基蓝在290 nm对应的苯环基团及665 nm对应的发色基团开环降解，生成了以O-H为主的最终产物。

    doi：
    10.7666/d.y1508768
    关键词：
    凹凸棒石 磁性铁氧化物 二氧化钛 催化剂 吸附性能 光催化性能 磁回收
    作者：
    余新林
    学位授予单位：
    合肥工业大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    环境工程
    导师姓名：
    庆承松
    学位年度：
    2009
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ426
    在线出版日期：
    2009年10月19日