TiO2光电催化中光生电子降解对苯醌的行为研究

TiO2光电催化中光生电子降解对苯醌的行为研究

李明玉1*，赵 倩1，曾小龙1，刁增辉2， 宋 琳1（1.暨南大学环境学院，广东 广州 510630；2.中国科学院南海海洋研究所，广东 广州 510301） 【摘 要】摘要：通过施加外加偏压把TiO2/Ti薄膜阳极产生的光生电子转移到阴极，并对其在阴极的电化学行为进行了研究.用水杨酸探针法对阴极溶液中产生的活性氧自由基进行了检测，探讨了pH值、恒电流值和连接类型等因素对阴极室溶液中对苯醌降解效果的影响.实验结果表明，在酸性条件下，转移至阴极的光生电子可将溶液中的溶解氧还原生成H2O2，再进而生成·OH；在pH值为2.0、恒电流为3.5mA和阳离子膜作为反应器双室连接类型的条件下，在60min内，阴极溶液中对苯醌的降解率可达到82.3%. 【期刊名称】中国环境科学 【年(卷),期】2015(035)005 【总页数】6

【关键词】光生电子；二氧化钛；羟基自由基；过氧化氢；对苯醌

TiO2作为光催化剂，具有良好的化学和生物惰性、廉价、无毒、反应条件温和等特点［1-2］，是TiO2光催化氧化技术区别于其他高级氧化技术的关键所在［3-4］.TiO2是n型半导体，具有不连续的能带结构，由一个没有电子的能量较高的导带和一个充满电子的能量较低的价带组成，导带和价带之间存在着宽度为Eg（Eg=3.2eV）的禁带.当TiO2接受λ≤387.5nm 的光波照射时，TiO2低能价带上的电子被激发，其从低能价带跃迁到高能导带，在高能导带上产生带负电荷的高活性光生电子），同时在原来低能价带的位置留下带正电荷的光生空穴），有机污染物的光催化降解正是由光生空穴产生的活性自由基和光生电子