As(III)在二氧化钛表面的光促吸附机制

项目名称： As(III)在二氧化钛表面的光促吸附机制

项目编号： No.21276193

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 化学工业

项目作者： 那平

作者单位： 天津大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 砷污染对生态环境造成了严重的影响，因TiO2对水体中痕量砷具有很好的吸附能力，故而成为近年来受到广泛重视的一种新型除砷吸附材料。紫外光照促进As(Ⅲ)在TiO2表面吸附过程中，表面羟基的作用是非常值得深入研究的问题。借助同位素标记共振拉曼光谱、XAFS、XPS等现代分析仪器手段，研究As(Ⅲ)吸附过程中表面羟基的作用；研究UV/ TiO2系统下As(Ⅲ)→As(Ⅴ)氧化过程中氧原子的转移规律，探索表面羟基对氧化过程的影响；验证As(Ⅲ)氧化/吸附过程中表面羟基的活性中心作用，阐明As(Ⅲ)在TiO2上的光促吸附的机制。为水体系中砷的吸附，以及Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)等其它多价态重金属离子的光催化吸附机制研究提供借鉴，为去除水体中痕量重金属、类金属杂质元素的高性能吸附材料研发提供理论依据，拓展光催化技术在吸附领域中的应用。

中文关键词： 砷；二氧化钛；紫外光；吸附；机理

英文摘要： Arsenic pollution is of fatal risk to the ecological environment. TiO2 is a promising adsorbent for the removal of arsenic species in traced level, and has draw extensive attention recently. Hydroxyl groups greatly affect the adsorption of arsenite (As(Ⅲ)) on TiO2 under UV irradiation, which spurs considerable research efforts. We proposed to hydroxyl effect on the adsorption of As (III) speceis employing isotopic labeling of resonance Raman spectroscopy, XAFS and XPS on UV/TiO2 system. We will also examine the transformation of oxygen atom and surface hydroxyl during the oxidation of As(Ⅲ) to As(Ⅴ).The proposed work has great significance in the adsorption of arsenic (multivalent metalloid), providing reference for the photocatalysis and adsorption of multivalent metal ions such as Cu(Ⅱ) and Cr(Ⅵ); It will provide fundamental basis for the development of high performance adsorbent which can be used in the removal of trace level heavy metals and metalloids in waters, and then expand the applications of photocatalytic technology in adsorption.

英文关键词： Arsenic；Titanium dioxide；Ultraviolet light；Adsorption；Mechanism