第42卷第3期(总第189期)2023年6月湿法冶金HydrometallurgyofChinaVol.42No.3(Sum.189)June2023g-C3N4/介孔TiO2的制备及可见光下光催化还原Cr(Ⅵ)试验研究汪益林,高博,张留科,徐浩,邢玉鲁,史焕鑫,赵宝秀(青岛理工大学环境与市政工程学院,山东青岛266000)摘要:研究了通过溶胶-凝胶共混法制备g-C3N4/介孔TiO2复合催化剂,并用于光催化还原Cr(Ⅵ),分析了g-C3N4/介孔TiO2光催化还原性能及稳定性。结果表明:g-C3N4与介孔TiO2最佳掺杂比为1∶5,g-C3N4/介孔TiO2比表面积为137.061m2/g;吸收边界红移至可见光区域,禁带宽度为2.64eV;g-C3N4/介孔TiO2在Cr(Ⅵ)初始质量浓度1mg/L、溶液pH=5、催化剂投加量1.6g/L、未添加无机离子条件下反应45min,光催化还原率高达100%;可见光照射下,g-C3N4/介孔TiO2产生的光生电子可将吸附在催化剂表面上的Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),反应更符合准一级反应动力学模型;催化剂循环使用7次后,对废水中Cr(Ⅵ)的去除率仍保持在83%以上,具有潜在应用价值。关键词:g-C3N4/介孔TiO2;复合催化剂;光催化还原;Cr(Ⅵ)中图分类号:TQ426;X703文献标识码:A文章编号:1009-2617(2023)03-0282-09DOI:10.13355/j.cnki.sfyj.2023.03.011收稿日期:2022-12-12第一作者简介:汪益林(1994—),男,硕士研究生,主要研究方向为水污染控制理论与技术。通信作者简介:赵宝秀(1978—),女,博士,副教授,主要研究方向为水污染控制理论与技术。E-mail:zhaobaoxiu@tsinghua.org.cn。引用格式:汪益林,高博,张留科,等.g-C3N4/介孔TiO2的制备及可见光下光催化还原Cr(Ⅵ)试验研究[J].湿法冶金,2023,42(3):282-290.含铬废水主要来自采矿、冶金、电镀、制革、重铬酸盐化工生产及铬渣处理等行业[1-2],其中的铬一般以Cr(Ⅵ)形式存在,含Cr(Ⅵ)废水未经处理排放会对周边的水、土壤及生态环境造成污染。目前,去除废水中Cr(Ⅵ)的方法主要有物理法和化学法[3-4]。物理法是通过物理吸附分离富集铬,包括物理吸附、膜分离法等;化学法是将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),使其生成化学沉淀去除铬,包括化学沉淀法、电化学法、化学还原法等[5-6]。这2种方法虽能去除废水中的Cr(Ⅵ),但都存在一定局限性和缺陷。相较而言,光催化还原法更绿色、安全、高效,它是利用半导体催化剂转化光能生成光生电子(e-),将废水中的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),达到去除铬的目的。该法具有条件温和、操作简便、反应快速、成本低[7]等优点,被认为是去除废水中铬最具前景的技术之一[8]。目前,关于光催化还原法去除废水中Cr(Ⅵ)已有一些研究,如...
