Page 168 - 《精细化工》2022年第6期

第 39 卷第 6 期 精 细 化 工 Vol.39, No.6
2022 年 6 月 FINE CHEMICALS June 2022

水处理技术与环境保护
CX-TiO -La(x)的制备及其可见光下
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“富集-降解”增溶废水性能

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杨春蕾 ，陆晓慧 ，刘新杰 ，琚成功 ，
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王爱静 ，彭 啸 ，吴 燕
（1. 天津科技大学 化工与材料学院，天津 300457；2. 天津市卤水化工与资源生态化利用重点实验室，
天津 300457）
摘要：以间苯二酚、间苯三酚、甲醛、氯化镧、TiO 2 纳米粒子为原料，草酸为催化剂，制备湿凝胶，再经恒温
干化、N 2 高温煅烧制备了一系列光催化复合材料 CX-TiO 2 -La(x)（x 为 La 掺杂量的 100 倍，La 掺杂量以 TiO 2 、
甲醛、间苯二酚和间苯三酚的总物质的量为基准，取值为 0.05、0.5 和 8），将其用于可见光下处理模拟土壤淋
洗废水（即曲拉通 100 增溶的菲）。通过 XRD、SEM、N 2 吸附-脱附、FTIR 对其进行了表征。结果表明，该复
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合材料的晶体组成主要为无定形碳、金红石型 TiO 2 和 La 2 Ti 2 O 7 。CX-TiO 2 -La(0.5)的比表面积为 549.35 m /g，暗
态吸附 30 min，500 W 氙灯照射 5 h 下，其对曲拉通 100（质量浓度为 5 g/L）增溶的菲（质量浓度为 100 mg/L）
的移除率为 83.6%。复合材料增溶菲的吸附过程符合准二级动力学模型和 Langmuir 模型，且为自发的化学吸附
过程。推测材料内部形成了 La 2 Ti 2 O 7 -CX-TiO 2 异质结结构扩大了 TiO 2 的光催化响应范围，使其在可见光下获得
高的光催化降解效率，经 8 次循环使用后，CX-TiO 2 -La(0.5)仍对增溶菲有较高的移除率。
关键词：钛酸镧；碳干凝胶；二氧化钛；多环芳烃；表面活性剂；催化；降解；水处理技术
中图分类号：O643 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 06-1234-08

Preparation of CX-TiO 2-La(x) and “enrichment-degradation” degradation
of solubilized wastewater under visible light photocatalysis

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YANG Chunlei , LU Xiaohui , LIU Xinjie , JU Chenggong ,
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WANG Aijing , PENG Xiao , WU Yan
（1. College of Chemical Engineering and Materials Science, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin 300457,
China; 2. Tianjin Key Laboratory of Brine Chemical Engineering and Resource Eco-Utilization, Tianjin 300457, China）
Abstract: A series of composites CX-TiO 2-La(x) (x is 100 times La doping amount, and the La doping
amount is based on the total substance amount of TiO 2, formaldehyde, resorcinol and phloroglucinol, the
values are 0.05, 0.5 and 8) were prepared from solid solution gel, an intermediate formed by resorcinol,
phloroglucinol, formaldehyde, lanthanum chloride and TiO 2 nanoparticles using oxalic acid as catalyst,
through constant temperature drying and high temperature calcination in N 2 atmosphere. Characterization
by XRD, SEM, N 2 adsorption-desorption and FTIR showed that the composites were mainly composed of
amorphous carbon, rutile TiO 2 and La 2Ti 2O 7. Analysis by N 2 adsorption-desorption indicated that the
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specific surface area of CX-TiO 2- La(0.5) reached 549.35 m /g. When used to treat simulated soil leaching
(solubilization) wastewater, which is 100 mg/L (mass concentration) phenanthrene by solubilized with
Triteron 100 (5 g/L), under visible light, CX-TiO 2-La(0.5) demonstrated a removal rate of 83.6%. Kinetic
model analyses proved that the adsorption process of phenanthrene was basically a spontaneous chemical

收稿日期：2021-11-10; 定用日期：2022-02-15; DOI: 10.13550/j.jxhg.20211144
基金项目：国家自然科学基金（21806122）
作者简介：杨春蕾（1992—），女，硕士生，E-mail：2624522118@qq.com。联系人：彭 啸（1986—），男，副教授，E-mail：
pengxiao@tust.edu.cn；吴 燕（1976—），女，教授，E-mail：wuyan_tust@163.com。