【摘 要】
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近年来，半导体光催化氧化技术在环境污染治理方面的应用已成为当今各国环境保护领域科研工作者的研究热点之一。在众多半导体光催化剂中，纳米TiO2因其具有稳定性好、价廉、催化效率高、应用范围广等突出优点倍受关注。但纳米TiO2存在易失活、难以分离、不便回收等缺点，限制了其在实际废水处理中的应用。本研究从研制和改进催化剂材料入手，制备新型负载型纳米TiO2催化剂，并在其结构表征和吸附性能考察的基础上，对4
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近年来，半导体光催化氧化技术在环境污染治理方面的应用已成为当今各国环境保护领域科研工作者的研究热点之一。在众多半导体光催化剂中，纳米TiO2因其具有稳定性好、价廉、催化效率高、应用范围广等突出优点倍受关注。但纳米TiO2存在易失活、难以分离、不便回收等缺点，限制了其在实际废水处理中的应用。本研究从研制和改进催化剂材料入手，制备新型负载型纳米TiO2催化剂，并在其结构表征和吸附性能考察的基础上，对4BS的光降解开展了系统的条件研究。
采用凝胶蒸干法在多孔硅胶表面负载纳米TiO2制得TiO2/SiO2(G)催化剂，确定600℃焙烧，三次负载为制备该催化剂的较优条件。采用SEM、XRD和BET对该催化剂进行表征，结果表明，载体表面形成均匀的TiO2薄膜，薄膜中TiO2以纳米尺寸的锐钛矿相粉末存在。
考察了4BS溶液初始浓度、溶液初始pH、TiO2/SiO2(G)催化剂的投加量、外加氧源H2O2的投加量这四个因素在光催化氧化降解过程中，对溶液去除率的影响；并确定了优化实验条件为：催化剂投加量2g/L，pH=4.0，H2O2投加量4.0mL/L；在较优条件下对100mg/L，的4BS的光催化降解结果为，反应120min后，4BS浓度去除率为99.77％，CODcr去除率为90.23％。
经600℃焙烧再生的催化剂仍保持较高活性，光催化降解50mg/L的4BS溶液，反应150min后，第七次使用的催化剂的去除率为第一次使用时的87.97％。
4BS的光催化降解机理可能为，首先是分子中的发色基团遭到破坏；然后是打开分子中的苯环、萘环等键能较高的基团，降解成非常难降解的羧酸类物质，最后经羧酸类物质分解生成CO2和H2O。
TiO2/SiO2催化剂对4BS的吸附符合Freundlich等温吸附方程。4BS溶液初始浓度在20～120mg/L的范围内，其光催化降解反应遵循表观一级反应动力学规律。反应的表观速率常数随着溶液初始浓度的增大而减小，半衰期随溶液的初始浓度增大而增大。
利用载银改性制得Ag—TiO2/SiO2(SG)和Ag—TiO2/SiO2(UV)催化剂，催化性能比未载银的TiO2/SiO2催化剂更高，当银的负载量为最佳时，两种改性催化剂对100mg/L的4BS溶液光催化降解，反应150min后，去除率分别由未负载时的87.11％提高到99.51％和99.44％。
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