基于回收聚合氯化鋁鈦混凝污泥的氮摻雜二氧化鈦的制備及可見光催化性能

摘要：【目的】為了研究聚合氯化鋁鈦（polyaluminum titanium chloride，PATC）的混凝產(chǎn)生的混凝污泥的性質(zhì)及其資源化利用，分析回收所得可見光催化材料的光催化性能及循環(huán)穩(wěn)定性。【方法】采用尿素為外加氮源，通過加熱縮合和煅燒的方式，從PATC混凝污泥中回收制備摻雜氮的二氧化鈦納米球（titanium dioxide nanospheres，TCN）材料；研究TCN的理化性質(zhì)、光催化性能和循環(huán)穩(wěn)定性。【結(jié)果】TCN中N的摻雜使3號(hào)二氧化鈦納米球（titanium dioxide nanospheres-3，TCN-3）的禁帶寬度變窄（禁帶寬度為3.06eV）;TCN系列材料的可見光光催化降解性能優(yōu)于常規(guī)石墨相氮化碳（gra-phitic carbon nitride，g-C？N？）、Al摻雜的TiO？納米材料，能去除水溶液中90%以上的環(huán)丙沙星，且具有良好的循環(huán)能力。【結(jié)論】從PATC混凝污泥中回收得到的具有吸附或光催化能力的復(fù)合材料，可為污泥的減量化與資源化利用提供思路。

關(guān)鍵詞：混凝；聚合氯化鋁鈦；污泥回收；吸附性能；光催化性能中圖分類號(hào)：X522;TB44文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A引用格式：

田昌，李曼曼，閆良國，等.基于回收聚合氯化鋁鈦混凝污泥的氮摻雜二氧化鈦的制備及可見光催化性能[J].中國粉體技術(shù)，2024，30（4）：139-150.

TIAN Chang，LIManman，YANLiangguo，etal.Preparation and visible light photocatalytic performance of nitrogen-doped tita-nium dioxide from recovered polyaluminum titanium chloride coagulation sludge [J].China Powder Science and Technology，2024，30（4）：139-150.

半導(dǎo)體光催化技術(shù)是一種能夠有效解決環(huán)境污染和能源短缺問題的綠色技術(shù)。TiO？作為一種半導(dǎo)體材料，具有無毒、生物相容性好、抗氧化性強(qiáng)等特點(diǎn)，在污水處理、空氣凈化、太陽能電池、清潔氫能源生產(chǎn)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而，TiO？較大的禁帶寬度（3.2 eV）只能對(duì)紫外光有響應(yīng)，對(duì)太陽光利用率低；光激發(fā)下產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)復(fù)合率高，降低其光催化過程量子效率。研究人員廣泛采用各種策略來修飾和提高TiO？的光應(yīng)用性能，如非金屬元素?fù)诫s、金屬元素?fù)诫s、與其他半導(dǎo)體材料復(fù)合等2。……