La掺杂TiO_2的制备及光催化处理石化二级出水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土La掺杂TiO_2纳米粉末,利用X射线衍射(XRD),紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、透射电镜(TEM)和荧光光谱(PL)等分析方法对所制备样品进行表征;以亚甲基蓝和石化二级出水作为降解对象,研究了La掺杂TiO_2样品的光催化性能。表征结果显示,本实验所制备的TiO_2样品均为锐钛矿晶型;稀土La掺杂可以使样品的晶粒尺寸由25 nm减小为15 nm;同时可改善样品的团聚现象;并可促进样品对可见光的吸收;此外还具有降低电子-空穴的复合,提高TiO_2量子效率的作用。光催化降解亚甲基蓝实验结果显示,当La掺杂含量为0. 50%时,样品的光催化性能最佳;优选0. 50%La-TiO2对石化二级出水进行光催化降解反应,结果显示光催化反应180min时,二级出水中的化学需氧量(COD)和UV254的降解率分别可达55%和70%以上;且经过3次回用后降解率未明显下降,说明本实验所制备的实验样品具有良好稳定的光催化性能,这为光催化深度降解石化二级出水工业应用提供了可能。