研究目的
研究二氧化钛（TiO2）负载于二氧化硅（SiO2）形成的TiO2-SiO2复合材料在光催化过程中降解有毒工业废物（包括苯酚、直链烷基苯磺酸盐LAS和六价铬Cr(VI)）的应用。
研究成果
TiO2-SiO2在光催化过程中能有效降解苯酚和LAS，8小时后单一化合物的降解率为50%，混合化合物为12%，但对Cr(VI)还原无效。该研究凸显了固定化催化剂在废水处理中的潜力，同时指出需进一步研究金属降解问题。
研究不足
TiO2-SiO2未能还原Cr(VI)，表明其金属还原能力存在局限。该催化剂的效率可能受样品浓度和混合物复杂性的影响，需要对其他金属进行进一步优化和研究。
1：实验设计与方法选择：
研究采用配备紫外灯的批次光催化反应器，测试TiO?-SiO?催化剂相较于纯TiO?和SiO?的降解效率。通过浆料沉淀/浸涂法实现催化剂固定化，光催化过程持续长达8小时。
2：样品选择与数据来源：
样品包括浓度为100 mg/L的苯酚、LAS和Cr(VI)，以单一化合物或混合物形式制备。所有材料均购自默克公司。
3：实验设备与材料清单：
设备包含帕纳科X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、双光束分光光度计UV-Vis Ultrospec 3000，以及定制光催化反应器（含石英管、紫外灯、磁力搅拌器和鼓风机）。材料包括德固赛P25 TiO?、硅胶60及多种测量用化学品。
4：实验流程与操作步骤：
通过超声处理TiO?与SiO?混合物、加热、500°C煅烧及洗涤制备催化剂?；钚圆馐栽谧贤夤庹丈湎陆涟杞到庋?，采用标准方法每小时测定浓度。
5：数据分析方法：
采用t检验评估显著性，验证检测限、精密度、准确度和线性等参数。
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X-ray diffractometer
PANalytical
PANalytical
Characterization of catalyst crystalline phases
-
scanning electron microscope
SEM
Morphological analysis of catalysts
-
double beam spectrophotometer
Ultrospec 3000
UV-Vis
Measurement of Cr(VI) concentrations using colorimetric method
-
TiO2
Degussa P25
Degussa
Photocatalyst material
-
silica gel
60
Substrate for catalyst immobilization
-
UV lamp
10 W ultraviolet black light
Photon source for photocatalytic activation
-
magnetic stirrer
Stirring samples during photocatalytic process
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