TiO2コーティングされた活性炭および運動学研究によるメチルオレンジの光触媒分解

TiO2コーティングされた活性炭（AC）穀物（TIO2/AC）は、テトラブチルオルソチタン酸からTiO2の加水分解沈殿を通じて調製され、熱処理後に調製されました。TIO2/ACは、BET、SEM、XRD、および光吸収分光法によって特徴付けられました。サンプルは、プローブ反応として使用される水性懸濁液中のメチルオレンジ光触媒酸化分解の触媒として使用されました。メチルオレンジ光分解の速度論を分析しました。結果は、TiO2コーティングされたACSのBET表面積が、TiO2コーティングが1つ以上ドープしたサイクルで増加すると、元のACと比較して劇的に減少したことを示しています。Nano-Tio2粒子は、サイズ20〜40 nmのACに分散しました。ACにドープされた結晶性TiO2は、アナターゼからルチルまで、熱処理温度が上昇しました。TIO2/ACは、UV照射下での水溶液中のメチルオレンジ（MO）染料の光断線のために高い光活性を示しました。光触媒Mo染料の分解の速度論は、擬似第一次の速度法に従うことがわかった。ACの存在は、二酸化チタン触媒の光効率を高めることが観察されました。異なる量のTiO2コーティングは、プロセスの見かけの1次速度定数の異なる増加を誘発しました。運動挙動は、修正されたLangmuir-Hinshelwoodモデルの観点から説明できます。有機分子KCおよび速度定数KCの吸着平衡定数の値は、確かにTiO2含有量に依存していました。最も高い速度定数の47WT％TiO2コーティングでは、KCとKCはそれぞれ0.1116L mmol（-1）および0.1872 mmol L（-1）min（-1）でした。メチルオレンジの分解のメカニズムは、ACによる二酸化チタン光増感の観点から議論されました。

TiO2-coated activated carbon (AC) grain (TiO2/AC) was prepared through hydrolytic precipitation of TiO2 from Tetrabutylorthotitanate and following heat treatment. The TiO2/AC was characterized by BET, SEM, XRD and optical absorption spectroscopy. The samples were employed as catalysts for methyl orange photocatalytic oxidation degradation in aqueous suspension, used as probe reaction. The kinetics of methyl orange photodegradation was analyzed. The results indicate that BET surface area of TiO2-coated ACs decreased drastically in comparison with the original AC with increasing TiO2 coatings by more than 1 doped cycle. Nano-TiO2 particles were dispersed on the AC with the size of 20-40 nm. Crystalline TiO2 doped onto AC was from anatase to rutile with increase of heat-treatment temperature. The TiO2/AC was shown high photoactivity for the photodegradation of methyl orange (MO) dyestuff in aqueous solution under UV irradiation. The kinetics of photocatalytic MO dyestuff degradation was found to follow a pseudo-first-order rate law. It was observed that the presence of the AC enhanced the photoefficiency of the titanium dioxide catalyst. Different amount of TiO2 coatings induced different increases in the apparent first-order rate constant of the process. The kinetic behavior could be described in terms of a modified Langmuir-Hinshelwood model. The values of the adsorption equilibrium constants for the organic molecules, KC, and for the rate constants, kc, were certainly dependent on TiO2 content. At 47wt% TiO2 coatings with the highest rate constant, the KC and kc was 0.1116l mmol(-1) and 0.1872 mmol l(-1) min(-1), respectively. The mechanism of methyl orange degradation was discussed in terms of the titanium dioxide photosensitization by the AC.