TiO2/Mg(OH)2复合材料对甲基橙的光催化降解研究

"这篇2014年的论文研究了TiO2/Mg(OH)2复合材料在光催化降解有机污水中甲基橙的应用。通过溶胶-凝胶法和氨气鼓泡法制备了这种复合材料，利用氢氧化镁的强吸附性和TiO2的催化能力，对甲基橙的暗反应吸附规律和光催化降解性能进行了深入研究。实验结果显示，当添加量为1 g/L的TiO2/Mg(OH)2在可见光下照射180分钟后，能将20 mg/L的甲基橙降解至98.00%的效率。同时，该材料对30 mg/L的亚甲基蓝溶液也有高达99.20%的降解率。该过程遵循Langmuir动力学模型，可用一级反应动力学方程描述。" 这篇论文属于工程技术领域，详细探讨了TiO2/Mg(OH)2复合材料在处理有机污水中的应用，特别是针对染料甲基橙的光催化降解。甲基橙是一种常见的偶氮染料，常被用作工业废水污染物的指标。TiO2作为一种高效的光催化剂，具有良好的光催化活性，尤其是在可见光下，可以分解有机物。而Mg(OH)2则因其强吸附性，有助于提高对污染物的去除效果。 实验方法中，首先通过溶胶-凝胶法制备了纳米级的TiO2粉末，随后使用氨气鼓泡法将TiO2与镁盐溶液结合，制得TiO2/Mg(OH)2复合材料。此方法旨在优化材料的结构，增强其光催化性能。 在实际应用中，研究者考察了TiO2/Mg(OH)2复合材料对甲基橙的吸附和降解效果。结果表明，这种复合材料在可见光照射下的光催化性能显著，对甲基橙的降解率达到98%，这表明该材料在处理有机污水中有巨大潜力。此外，与国家标准物质亚甲基蓝的降解比较，其降解率更高，进一步证明了材料的有效性。 动力学分析部分，研究者发现TiO2/Mg(OH)2复合材料对甲基橙的降解过程符合Langmuir动力学模型，这意味着反应速率与材料表面的吸附位点数量有关。同时，降解过程可以用一级反应动力学方程来描述，这为理解其反应机理提供了理论依据。 该研究揭示了TiO2/Mg(OH)2复合材料在光催化领域的优异性能，为开发高效、环保的水处理技术提供了新的思路。未来可能的应用包括处理工业废水，改善水环境质量。