引用本文:黄孝明, 陈瑶, 陈国力, 等. 无机物掺杂TiO2吸附剂用于水中污染物吸附研究进展[J]. 化学试剂, 2023,45(11): 9-17.
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2023.0452
背景介绍

文章亮点
1.总结了近年来无机物掺杂TiO2吸附剂在吸附水中污染物方面的研究,比较了不同改性策略下TiO2基吸附剂的性能;
2.对无机物掺杂TiO2吸附剂对水中污染物吸附机理探讨,其吸附原理包括物理、化学两大过程,能够对不同类型的污染物进行有效的去除;
3.展望改性TiO2基吸附剂向单一污染物吸附型与多种污染物吸附型共同发展。
内容介绍
目前,人们研究了多种去除水中污染物的方法,如吸附法、膜过滤法、光降解法和生物处理法。因为吸附法成本低、效率高,是一种应用广泛的分离工艺。
在各种纳米吸附剂中,TiO2纳米粒子具有独特的物化性质,如较高比表面积、机械性能稳定、无毒耐腐蚀、低成本,已被报道为在去除废水中污染物应用中具有高吸附能力的吸附剂。
1 无机非金属掺杂TiO2吸附剂
1.1 对水中染料污染物吸附
复合方法可以改变纯TiO2物质结构,复合后形成多孔结构,显著提高材料比表面积,并且通过各组分的协同作用有效提高吸附能力,性能比较详见表1。

1.2 对水中金属污染物吸附
非金属掺杂TiO2吸附剂对水中金属污染物也有强大的吸附作用,4种铬吸附剂的吸附性能比较详见表2。

1.3 吸附水中其它污染物
2 金属掺杂TiO2吸附剂
2.1 吸附水中染料污染物
近年来许多研究结果表明,表面改性是制备高性能吸附剂的一种有效方法,3种不同掺杂策略的TiO2基吸附剂对MO染料的吸附性能比较详见表3。

2.2 吸附水中金属污染物
2.3 吸附水中其它污染物
在金属掺杂TiO2吸附剂对其他污染物吸附研究领域,也有学者进行了研究。从表4可以看出,铁氧化物掺杂TiO2吸附剂对不同的金属离子吸附时,最适pH值与平衡时间差异较大,这也大大增加了具有多种污染物吸附能力吸附剂的开发难度。

3 无机物掺杂TiO2吸附剂对水中污染物吸附机理
TiO2基吸附剂是一种广泛应用于环境保护领域的材料,在水中染料与金属离子污染物吸附降解方面备受关注。通过TiO2表面活性位点吸附有害物质,从而达到净化环境的目的。TiO2的表面具有丰富的羟基、氧化物和空穴等活性位点,这些位点能够吸附水分子、氧分子、有机物分子等。
4 展望
