以膨胀石墨(EG)/活性炭复合材料(EGC)为基体,以蔗糖为原料引入炭包覆纳米TiO2,制备了负载纳米TiO2膨胀石墨/活性炭复合材料(TiO2/EGC);采用SEM、TEM、XRD及低温液氮吸附法对TiO2/EGC的微观形貌、孔结构和相关性能进行了表征.结果表明:EGC基体中不仅有微米级大孔作为吸附通道,而且有纳米级微孔作为选择性富集、吸附有机物的主体;EGC的比表面积为1 579 m2·g-1,约为EG的40倍,经负载纳米TiO2后,比表面积下降不大,其吸附能力却有所提高;包覆炭膜的TiO2主要分布在基体的表面且分布相对均匀,没有明显的团聚现象且负载牢固;以苯酚为目标降解物,TiO2的存在大大提高了EGC对苯酚的处理能力.
所属栏目
新材料 新工艺江苏省自然科学基金资助项目(BK2009534);常州市工业攻关项目(CE20090023);江苏大学博士创新计划项目(CX08B_01x)
收稿日期
2009/10/212010/6/11
作者单位
段晓涛:江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013
陈志刚:江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013
刘成宝:江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013
王振邦:江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013
备注
段晓涛(1983-),女,山西吕梁人,硕士研究生.
引用该论文:
DUAN Xiao-tao,CHEN Zhi-gang,LIU Cheng-bao,WANG Zhen-bang.Preparation of Supported Nano-TiO2 Expanded Graphite/Activated Carbon Composite and Its Properties[J].Materials for mechancial engineering,2010,34(11):46～49
段晓涛,陈志刚,刘成宝,王振邦.负载纳米TiO2膨胀石墨/活性炭复合材料的制备及其性能[J].机械工程材料,2010,34(11):46～49
参考文献
【1】
闵恩泽,吴巍.绿色化学与化工[M].北京:化学工业出版社,2000:65-66.
【2】
LIU Cheng-bao,CHEN Zhi-gang,CHENG Xiang-le,et al.Preparation and structure analysis of expanded graphite-based composites made by phosphoric acid activation[J].Journal of Porous Materials,2009,17:425-428.
【3】
王玉萍,彭盘英,丁海燕,等.TiO2 /活性炭负载光催化剂的制备与光催化性能[J].环境科学学报,2005,25(5):611-617.
【4】
INAGAKI M,KOJIN F,TRYBA B,et al.Carbon-coated anatase:the role of the carbon layer for photocatalytic perfor-mance[J].Carbon,2005,43:1652-1659.
【5】
TAO X Y,ZHONG X B,ZHANG L.Synthesis of multi-branched porous carbon nanofibers and their application in electrochemical double-layer capacitors[J].Carbon,2006,44:1425-1428.
【6】
INAGAKI M,IMAI T,YOSHIKAWA T,et al.Photocatalytic activity of anatase powders for oxidation of methylene blue in water and diluted NO gas[J].Applied Catalysis B:Environmental,2004,51:247-254.
【7】
INAGAKI M,HIROSE Y,MATSUNAGA T,et al.Carbon coating of anatase-type TiO2 through their precipitation in PVA aqueous solution[J].Carbon,2003,41:2619-2624.
【8】
刘成宝.膨胀石墨的制备及其对含油污水的吸附应用研究[D].镇江:江苏大学,2007.
【9】
TSUMURA T,KOJITANI N,IZUMI I,et al.Carbon coating of anatase type TiO2 and photoactivity[J].Journal of Materials Chemistry,2002,12:1391-1396.
【10】
高濂,郑珊,张青红.纳米氧化钛光催化材料及应用[M].北京:化学工业出版社,2002.
【11】
程相乐,陈志刚,刘成宝.一步法制备膨胀石墨-活性炭复合材料[J].机械工程材料,2010,34(2):81-84.
【12】
刘守新,陈广胜,孙承林.活性炭的光催化再生机理[J].环境化学,2005,23(4):356-359.
【13】
CHRISTIAN L,KNUT H,HORST K,et al.Visible light photodegradation of 4-chlorophenol with a coke-containing titanium dioxide photocatalyst[J].Appl Catal B:Environmental,2001,32:215-227.
【14】
LOPEZ M,LAINE J,LABAD M.Preparation of activated carbon from wood monolith[J].Carbon,1996,37:825-827.
【15】
AO C H,LEE S C.Enhancement effect of TiO2 immobilized on activated carbon filter for the photodegradation of pollutants at typical indoor air level[J].Applied Catalysis Environmental,2003,44:191-205.
【16】
AO C H,LEE S C.Combination effect of activated carbon with TiO2 for the photodegradation of binary pollutants at typical indoor air level[J].Journal of Photochemistry and Photobiology Chemistry,2004,161:131-140.
【17】
TORIMOTO T,ITO S,KUWABATA S,et al.Effects of adsorbents used as supports for titanium dioxide loading on photocatalytic degradation of propyzamide[J].Environ Sci Technol,1996,30:1275-1281.
