研究目的
为确定活性炭特性及不同波长或能量的光对光催化降解的作用，以期深入了解提高其效率的方法。
研究成果
光催化分解对苯酚比对亚甲基蓝更有效，因为苯酚吸附强度较低，使光子能更好地接触二氧化钛活性位点。亚甲基蓝的去除以物理吸附为主，符合准二级动力学；而苯酚的去除遵循Langmuir-Hinshelwood动力学并伴随显著的光分解作用。该研究强调了平衡吸附与光分解过程对实现高效光催化降解的重要性。
研究不足
该研究仅限于特定催化剂（TiAC1、TiAC2、TiAC3）和污染物（亚甲基蓝与苯酚）在受控实验室条件下的情况。研究结果可能不适用于其他催化剂或污染物。亚甲基蓝的高吸附作用阻碍了光催化效率，这表明需要对吸附强度进行优化。使用人造光源可能无法完全模拟自然条件。
1：实验设计与方法选择：
本研究制备了具有不同织构特征的TiO?/活性炭复合催化剂，在可见光及254 nm、365 nm紫外光条件下测试其光催化降解亚甲基蓝和苯酚的效果，旨在探究吸附与光分解的作用机制。方法包括浸渍法制备催化剂、BET/XRD/FTIR表征技术，以及采用多光源反应器评估光催化活性。
2：样品选择与数据来源：
以炼油厂废炭作为活性炭载体，试剂级化学原料（二氧化钛粉末、苯酚晶体、亚甲基蓝）直接使用未进一步纯化。用蒸馏水配制30 ppm浓度的亚甲基蓝和苯酚水溶液。
3：实验设备与材料清单：
设备包含飞利浦PW1710 X射线衍射仪、Quantachrome Autosorb-1氮吸附仪（BET）、珀金埃尔默FTIR 2000光谱仪、SDT 2960热重分析仪、带可见光/紫外灯的Chromato-vue C-70G反应系统、离心机、0.45 μm微孔滤膜及紫外-可见分光光度计（珀金埃尔默）。材料包括活性炭载体、TiO?、苯酚、亚甲基蓝、蒸馏水及FTIR用KBr。
4：45 μm微孔滤膜及紫外-可见分光光度计（珀金埃尔默）。材料包括活性炭载体、TiO?、苯酚、亚甲基蓝、蒸馏水及FTIR用KBr。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：通过活性炭浸渍TiO?悬浮液，经70°C和110°C干燥、500°C煅烧制得催化剂。采用BET/XRD/FTIR进行表征。光催化实验将50 mg催化剂置于150 mL溶液中强力搅拌，定时取样后经离心、过滤并测定吸光度。实验在无光/可见光/紫外光条件下室温中性pH环境进行1小时。
5：数据分析方法：
反应速率采用Langmuir-Hinshelwood模型，吸附过程采用准一级/准二级动力学模型，通过统计回归（R2值）评估模型拟合度。
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FTIR spectrometer
Spectrum 2000
Perkin Elmer
Obtaining FTIR spectra of samples in KBr matrix to identify functional groups and linkages like Ti-O-Ti.
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X-ray diffraction
PW1710
Philips
Characterization of catalysts by analyzing diffraction patterns to identify phases such as anatase and rutile in TiO2.
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Nitrogen adsorption apparatus
Autosorb-1
Quantachrome
Measurement of BET surface area and total pore volume of catalyst samples using nitrogen adsorption.
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Thermogravimetric analyser
SDT 2960
Observing mass and energy changes profiles of samples during heating.
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Viewing system reactor
C-70G
Ultra Violet Products, Inc.
Conducting photocatalytic degradation experiments with fitted visible light and UV lamps emitting at 254 nm or 365 nm.
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UV-visible Spectrometer
Perkin Elmer
Measuring absorbance of samples at specific wavelengths (665 nm for methylene blue, 268.4 nm for phenol) to determine concentration changes.
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Centrifuge
Separating catalyst particles from solution by centrifugation at 1000 rpm for 90 minutes.
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Membrane filter
0.45 μm
Millipore
Filtering supernatant after centrifugation to remove any remaining particles before absorbance measurement.
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