微波燃烧方法MCM和传统的燃烧方法CCM制备氧化锆.docx

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微波燃烧方法MCM和传统的燃烧方法CCM制备氧化锆

摘要

使用尿素作为燃料的微波燃烧法（MCM）合成的氧化锆纳米晶体不使用任何模板，催化剂或表面活性剂。

为了比较，也有人采用常规的燃烧方法（CCM）制备。

所合成的ZrO2粉末的特征用X射线衍射（XRD），傅立叶变换红外光谱（FT-IR），高分辨率型扫描电微镜（HR-SEM），透射电子显微镜（TEM），能量分散型X射线分析（EDX），漫反射光谱（DRS）和光致发光（PL）光谱进行分析。

结果表明，与CCM相比，由MCM中得到的氧化锆纳米晶体显示出高结晶度和均匀的尺寸分布。

因此，系统研究了制备方法对ZrO2的结构，形态学和光学活性的影响。

对由MCM获得的ZrO2纳米晶体进行了研究，发现四氯苯酚（4-CP）的光催化降解（PCD）是一种可以有效破坏水介质中的化学干扰物。

发现PCD符合一级动力学已经建立了4-CP中的PCD的氧化锆的光催化活性的ZrO2-TiO2混合氧化物的光催化活性的的测试。

关键词：

氧化锆，二氧化钛,，纳米晶体，燃烧法，光催化降解

目录

1.介绍3

2.实验3

2.1.通过简单的微波燃烧方法（MCM）和传统的燃烧方法（CCM）制备氧化锆4

2.2.表征ZrO24

2.3.光催化活性测试5

3.结果与讨论6

3.1.结构调查6

3.2.傅里叶变换红外（FT-IR）分析7

3.3.氧化锆微纳米结构的形貌8

3.4.光学研究（漫反射光谱法）10

3.5.光致发光研究11

3.6.BET表面积分析12

3.7.零电荷点pH测量12

3.8.光催化降解4-CP使用ZrO2-MCM纳米晶体ZrO2-CCM微晶12

4.结论18

参考文献19

1.介绍

最近，纳米材料与其他材料相比具有独特的物理和化学性质已经引发了全球庞大的能源科学技术同行的兴趣。

如今，许多技术如共沉淀法、电沉积法、溶胶-凝胶化学和水热法等已经开发合成了纳米级的材料，但这些技术总是消耗大量能量，并且需要相当长的反应时间。

传统的燃烧方法（CCM）是由于自身放热反应，这是一种用于大规模生产各种金属氧化物的有效方法。

然而，微波辅助燃烧合成的材料，最近获得的重要性超过了传统的加热方法，由于微波的原因与反应物在分子水平上相互影响，其中该电磁能量通过快速动力学的运动分子的转移和转化变为热量[5]。

这将导致纳米颗粒的早期形成阶段和不同形态的在几分钟的时间内形成[6,7]。

氧化锆已广泛研究由于其在许多领域的潜在应用，如催化，口腔修复，高温辐射陶瓷，纳米聚合物复合材料和传感器，无论是在纯粹的或与其他金属氧化物的修改状态[8-11]。

现在认识到通过使用纳米晶体代替传统的微米级氧化锆可以提高氧化锆的机械、电气、化工、以及起催化性能，主要是因为其在纳米尺度上存在不同寻常的表面现象[12-14]。

纳米晶氧化锆粉末和胶体的制备已经准备了不少方法，包括溶胶凝胶法、燃烧法、水热法、微波辐射法等[15-19]。

然而，要找到一个有效的方法来制备几个纳米粒子大小的氧化锆纳米晶体是一个挑战。

因此，我们尝试了两种方法制备氧化锆纳米晶体，即用微波燃烧方法（MCM）和常规燃烧方法（CCM）来比较调查它们的属性。

在燃烧的实验中，使用尿素作为燃料快速燃烧和结晶可以生成不同缺陷性的结构。

因此研究氧化锆的缺陷能级和表面状态是很有意义的。

基于获得的基本知识，首次在文献中，我们使用MCM制备出良好的晶体结构和高浓度缺陷的氧化锆纳米结构，同时避免了额外的煅烧过程。

从结果可以发现MCM是一个在控制粒径和属性方面比CCM更有吸引力的方法。

所制作的氧化锆纳米结构用于研究光学性质。

虽然，二氧化钛是研究最为广泛的光催化剂，但是提高量子效率仍然是一个重大的挑战。

二氧化钛的光催化活性的提高可以通过加入金属，在反应体系中加入电子给体，并加入以其它半导体金属氧化物的掺杂来实现的，以减少载流子复合[20]。

据报道，向二氧化钛中加入氧化锆可以增加ZrO2-TiO2混合催化剂的表面面积和羟基基团，进而提高了二氧化钛的量子效率[21]。

此外，ZrO2和ZrO2-TiO2二元氧化物催化剂被广泛用于其光催化性能的研究[21-27]。

先进的ZrO2-TiO2混合氧化物能通过生成新的催化程序来扩展他们的应用，是由于它们之间有很强的联系。

因此，研究ZrO2-TiO2混合氧化物的光催化活性是非常有趣的。

2.实验

2.1.通过简单的微波燃烧方法（MCM）和传统的燃烧方法（CCM）制备氧化锆

所使用的试剂均来自印度的默克公司，其试剂可以直接使用无需进一步纯化。

燃烧方法利用快速和自我维持的化学反应的优点。

此方法使用了化学推进剂使所述氧化还原混合的优点，其中的金属硝酸盐作为氧化反应物和燃料的还原反应。

硝酸氧化锆和尿素作为燃料的化学计量是基于化学推进剂的计算的。

该燃料氧化剂比（F/O）使用下面的公式计算：

将硝酸氧化锆（2.31克）和尿素（0.96克）分别溶解在10ml的去离子水中，并倒入一个玻璃坩埚并搅拌15分钟，得到澄清的溶液。

放在家用微波烘箱（2.45千兆赫和750W）中处理10分钟。

最初，溶液将会煮沸并进行脱水后分解产生气体的演化。

当溶液达到自燃点，然后会蒸发马上变成固体。

得到的固体用酒精清洗干净，然后在温度为70℃的干热灭菌器中放置2h。

贴上ZrO2-MCM（由MCM获得）。

在接下来的独立实验中,同样的反应混合物置于石英坩埚中，在温度为500℃的空气炉中放置2h，升温速度魏5℃/min，降温速度也为5℃/min。

得到的粉末用酒精清洗干净，然后在温度为70℃的烤箱中放置2h。

贴上ZrO2-CCM（由CCM获得）。

预期燃烧反应形成氧化锆的方程式是：

ZrO（NO3）2·2H2O+CO（NH2）2（s）+O2（g）→ZrO2（s）+4H2O（g）+CO2（g）+N2（g）+2NO2（g）

在燃烧过程中,气体产品发布N2,NO2,CO2和H2O为水蒸气。

我们假设棕色气体燃烧过程中观察到的形式公布上述气体产品。

2.2.表征ZrO2

用PhilipsX'Pert进行X射线衍射仪，采用铜Kα辐射在k=1.540Å下进行ZrO2的结构表征。

ZrO2的表面官能团由PerkinElmerFT-IR光谱仪进行分析。

分析ZrO2的形态学研究和能量色散的x射线一直使用JeolJSM6360高分辨率扫描电子显微镜。

使用的透射电子显微镜是飞利浦TEM（CM20）。

使用Cary100紫外可见分光光度计记录氧化锆的漫反射紫外可见光光谱以此来评估他们的能量带隙。

采用瓦里安卡里Eclipse荧光分光光度计记录光致发光特性。

ZrO2的表面积是由氮吸附=脱附等温线用液氮在77K使用的一个自动吸附仪（康塔公司NOVA-1000衍生气体吸附分析仪）。

2.3.光催化活性测试

PCD进行了在石英管反应器中提供冷却的实验。

该反应器管安装于反应器中，反应器装置和紫外线之间的距离被调整至6.5厘米。

灯壳具有低压汞灯可以发射254nm的抛光铝阳极氧化反光板和黑色的罩，以防止紫外线泄露。

制造4-CP有三种不同的浓度，即为50ppm，100ppm，150ppm，用于光催化降解的试验。

将催化剂（含有30mg/100ml）加入到4-CP溶液中，并将该溶液在没有辐射的情况下搅拌2小时。

发现4-CP在只有不到5%的初始浓度时的吸附能力超过其他情况下的催化剂。

用离心法除去的4-CP溶液（含有催化剂悬浊液）中的细悬浮催化剂颗粒。

4-CP溶液的浓度使用UV可见光分光光度计（Perkin-Elmer公司，Lamda25）确定。

4-CP的PCD还与ZrO2-TiO2混合氧化物进行试验。

将已知量的商业二氧化钛（Degussa公司的P-25）加入到已知量的氧化锆中，用研钵和研杵研磨30分钟将其磨细以便得到ZrO2–TiO2的混合物中所需要的摩尔％。

然后将磨细的混合物直接用于PCD实验。

因此，混合氧化物实际上是物理混合物，而不是固溶体。

因此，ZrO2和TiO2的那些相互作用可以被假定为发生在晶界处。

PCD的效率既可以计算纯ZrO2和纯TiO2，也可以计算ZrO2-TiO2的混合氧化物（5mol%,10mol%,and15mol%的ZrO2-TiO2混合氧化物）。

对溶液pH值的影响也进行了研究，通过用稀HCl和NaOH（都来自印度的默克公司）调整含有催化剂的4-CP溶液的pH值。

溶液pH的测定使用HANNAPhep（pH值模型H198107，单元精度为0.2-0.5）数字酸度计。

对实验环境进行控制，没有催化剂和UV照射，观察HCl和NaOH的效果。

观察到4-CP的浓度没有明显的下降，即使反应210分钟。

3.结果与讨论

3.1.结构调查

氧化锆主要存在三个晶型，即单斜、正方、立方。

ZrO2在一个特定的阶段才会结晶，取决于在合成和反应的时间过程中所采用的温度条件。

对两批样品的X射线衍射图案重复性的记录两次。

如图1a和b所示，观察到的衍射峰2θ=30.19°，35.00°，50.39°，58.89°和62.85°分别与[111]，[200]，[220]，[311]和[222]平面有关联。

这些平面与间距值2.93，2.55，1.80，1.53和1.47Å相关联，分别可以容易地分配到的ZrO2（JCPDS50-1089号）四面体中。

此外，通过XRD法检测未发现其他晶体杂质的特征峰，表明是高纯度的ZrO2。

观察发现ZrO2-MCM（光谱a）和ZrO2-CCM（光谱b）有尖锐的峰，表明其高度结晶。

得到ZrO2-MCM的衍射峰稍微变宽，因为得到的ZrO2-CCM的晶粒尺寸较小。

因此，预计高结晶度与小尺寸的ZrO2-MCM晶粒而可以提高光催化活性。

晶格参数的计算使用等式中给出的公式：

图1.ZrO2的X射线衍射图谱:

（a）ZrO2-MCM和（b）ZrO2-CCM

θ是衍射角，λ是入射波长（λ=0.1540nm），h，k和l是米勒指数。

ZrO2-MCM的晶格参数是a=0.497和c=0.320。

ZrO2-CCM的晶格参数是=0.509nm和c=0.351nm。

3.2.傅里叶变换红外（FT-IR）分析

利用FT-IR光谱法研究ZrO2表面的气相动态平衡中表面吸附水的相互作用。

仔细观察频移和吸光度值可以解释ZrO2相的表面结构。

图2a和b表示的分别是ZrO2-MCM和ZrO2-CCM的傅立叶变换红外光谱。

众所周知,接触空气的时候H2O和CO2分子很容易吸附在ZrO2表面。

图2a和b中，在3400-3430cm-1广阔的振动带是与水分中的OH伸缩振动相关的，显示出较高量的表面羟基基团，而在1614-1632cm-1时与它们的弯曲模式相关联[28]。

ZrO2表面较高量的羟基基团具有表现为光催化活性的化合物的潜力。

图2.ZrO2的傅里叶变换红外（FT-IR）光谱:

（a）ZrO2-MCM和（b）ZrO2-CCM

然而，ZrO2-CCM（频谱b）的吸收峰发生红移的水分子（从3430-3400cm-1和1614-1632cm-1），当与ZrO2-MCM（频谱a）相比变弱，表明在大晶粒的表面上H2O的结合程度的降低，由于它们具有较少的原子表面单元，用于与水分子结合的相互作用减小。

此外，ZrO2-MCM（频谱a）和ZrO2-CCM（频谱b）对应的弱吸附带是气相二氧化碳的可见范围2368–2370cm-1和CO2-3的可见范围1404–1428cm-1[29]。

然而，如图2b所示，观察到的频带被削弱和红移分别是CO2和CO2-3的伸缩振动频率2368-2370cm-1和1404-1428cm-1，表明CO2和CO2-3分子与ZrO2-CCM的大晶粒的结合程度逐步减少。

因此，即使在高温下，H2O，CO2和CO2-3的频带也是不可避免的。

观察发现吸收带在1020cm-1（频谱a）和1014cm-1（频谱b）周围，是由于氢离子的存在。

在目前的情况下，宽波带在520cm-1（频谱a）和506cm-1（频谱b）处有可能被分配到ZrO2的Zr-O振动[30]。

3.3.氧化锆微纳米结构的形貌

用HR-SEM图像对所制备的ZrO2（ZrO2-MCM和ZrO2-CCM）的表面形貌进行了检测。

图3a和b显示的是团聚氧化锆纳米晶体的存在多呈球形。

ZrO2-CCM的HR-SEM图像示于图3c和d，验证了ZrO2-CCM包括非均相和非附聚的微晶体这一事实。

因此，我们可以推断，结块的ZrO2纳米球形晶体是在MCM的燃烧过程中形成。

虽然确切的形成机制仍未确定，我们提出了可能的机理如下：

在本研究中MCM所使用的功率为750W的微波炉在操作过程中会产生大量的热量。

这将导致凝集的ZrO2球形纳米晶体的形成。

在燃烧过程中，所生成的气体产物是N2，NO2，CO2和水蒸汽。

假设在燃烧过程中所观察到的棕色烟

图3.ZrO2的HR-SEM照片（a-d）:

ZrO2-MCM（a和b）和ZrO2-CCM（c和d）

雾是上述气态产物释放所形成的。

这种纳米结构可能是由MCM产生，有以下几个关键点：

由于突然燃烧产生大量的热量，将发生反的应混合物局部均匀加热，逸出大流量的气体，相对较低的表观密度和弱的粒子间力量。

在上述特征的基础上，通过这种方法制成的材料一定粒径小，分散性好，比表面积高。

还值得一提的是，目前，MCM相比于CCM的收益率是比较高的，其中容器壁周围的前体总是发生不完全燃烧。

然而，在CCM（在相同温度500℃下煅烧2小时）中热量的流动是相对较慢的和气态产物，伴随着ZrO2-CCM形成非常缓慢的逃出。

此外，此外，ZrO2-CCM在热环境下暴露的时间越多，将会导致更大的晶体形成（可能是由于烧结的效应）。

因此可以清楚地理解，在MCM中，分子的偶极子引起微波的振荡。

这种振荡会导致分子更高速率的碰撞，产生巨大量的热量。

因此，温度的分布是均匀的，并且被转移到材料的内部，发生了爆炸性的反应，使得气体剧烈反应形成ZrO2纳米球形结构。

但在CCM中，在热源和加热气体之间存在温度梯度。

因此，在焙烧过程中，温度分布是不均匀的，并且不能被转移到材料内部，但更多的被转移到表面上[31]。

因此，晶体尺寸增加的发生是由于固态扩散。

为了进一步提供形成机制的证据，仅对ZrO2-MCM进行了TEM分析。

典

图4.ZrO2-MCM的TEM图像（a和b）:

（a）（插图）-粒径分布直方图和:

（b）（插图）-选区电子衍射花样

图5.ZrO2的EDX谱:

（a）ZrO2-MCM和（b）ZrO2-CCM

型的氧化锆的TEM图像示于图4a和b，表明均匀地形成了接近球形的纳米晶体（ZrO2-MCM）。

图4b所示为相应选择区域的电子衍射（SAED）图案。

该图案显示出所制备的氧化锆纳米晶体（ZrO2-MCM）具有良好的结晶性。

它们还表现为单晶性质。

粒度分布直方图如图4a所示。

使用能量色散X射线分析（EDX）装置对ZrO2-MCM和ZrO2-CCM的组成进行了分析，如图5a和b所示。

EDX结果用锆和氧的外观峰来表明锆和氧的存在。

然而，碳杂质存在的证明也可从EDX谱得到。

CHNS分析证实，ZrO2-MCM和ZrO2-CCM分别包含1.13%和1.10%的碳，但无其他杂质，如氮气。

结果明确的表明样品含有少量的碳，但确实是无他杂质。

3.4.光学研究（漫反射光谱法）

ZrO2的能量带隙（Eg）是在室温下记录的光漫反射光谱（DRS）中获得，如图6a和b所示。

在ZrO2-CCM的紫外线漫反射光谱（图6b）中，观察到的宽吸收带的范围是200-350nm（6.2-3.54eV），另一个小频带是在350-400nm（3.54-3.1eV）。

对于ZrO2-MCM（图6a），频带位置略有蓝色转移由于尺寸量子化。

图6.ZrO2的UV-可见漫反射光谱:

（a）ZrO2-MCM和（b）ZrO2-CCM

由于尺寸量子化，频带位置略有蓝移。

然而，ZrO2-MCM和ZrO2-CCM的吸收峰在紫外区域与以前的报告相比能量是比较低的[32]，在以前的报告中发现其中大部分氧化锆的光学带隙是5.00eV。

这清楚地表明，合成的氧化锆可以用作光催化剂，并使用紫外线辐射激发电子从从价到传导带是可能的。

3.5.光致发光研究

ZrO2-MCM和ZrO2-CCM的光致发光（PL）光谱如图7所示，记录了两个主要原因：

研究氧化锆的量子尺寸效应和结构性缺陷。

我们使用两个不同的激发波长376nm（3.2eV）和412nm（3.0eV）记录PL光谱。

更强的PL频带大约在426-429nm（2.91-2.89eV），ZrO2-MCM和ZrO2-CCM的其他峰值的频谱（a）和（b）在激发波长为376和412nm时，在频带的位置没有显示太多的不同。

显然，这些PL频带不是由于带隙发射，但可以归因于不同的结构性缺陷。

更强的PL频带出现在426nm和429nm左右，被分配到F中心转移的激发态到基态[33]。

这可以与早些时候Torres等人报道的425-460nm（2.91–2.70eV）时的发射峰相比[34]。

在我们的实验中，快速蒸发，不完整的氧化和快速结晶可以生成各种结构性缺陷，如空位氧，通常在半导体氧化物中作为缺陷的重要贡献者，并在氧化锆的带隙中诱导形成新的能级。

因此，这些频带是由于缺陷的直接激发（发光参数）[35]。

然而，发光强度有一个相当大的增加和ZrO2-MCM的发射波长（蓝移）略有下降在376nm和412nm（图7）的激发波长处。

ZrO2-MCM的蓝移和轻微的宽荧光频带表明粒

图7.ZrO2的室温PL谱:

（a）ZrO2-MCM和（b）ZrO2-CCM

径分布狭窄[36]。

一般来说，光催化活性与粒子大小和表面氧空缺浓度是相关的。

因此，确信制备ZrO2-MCM纳米晶体使用小粒径、高比表面积、高表面缺陷将增加ZrO2-MCM的光催化活性。

因此，我们试图评估ZrO2-MCM的催化活性，在下面的3.8节中讨论。

3.6.BET表面积分析

为了了解氧化锆的吸附能力，决心使用N2吸附/脱附对氧化锆的BET表面积进行研究。

发现ZrO2-MCM的表面积（66.56m2/g）高于ZrO2-CCM的表面积（31.70m2/g）。

因此，相信ZrO2-CM相比于ZrO2-CCM的高表面积更可以提高光催化活性。

3.7.零电荷点pH测量

使用pH值漂移的方法[37]来确定氧化锆的零电荷点。

使用的稀释盐酸和氢氧化钠的的方法制备pH值为2和12之间的溶液。

用MCM和CCM法制备20mg的氧化锆样品，然后分散在20mL的每种溶液中，并搅拌24小时。

最终对溶液的pH值进行测定，并绘制同一溶液的初始pH值。

其中初始pH值与最终线pH值曲线交叉的的点作为零电荷点的pH值。

发现几乎近4.1为ZrO2-MCM和ZrO2-CCM，类似的价值在其他研究中已报道[38,39]。

3.8.光催化降解4-CP使用ZrO2-MCM纳米晶体ZrO2-CCM微晶

图8.4-CP浓度对PCD效率的影响。

实验条件:

[ZrO2-MCM]=30mg/100mL，初始pH值=6.5（自然pH值），λ=254nm

4-CP中的PCD已被研究由于ZrO2-MCM的小颗粒尺寸分布和高表面积。

4-CP中的PCD是一个通过一系列中间体的复杂反应，涉及4-CP转化为CO2和

H2O。

4-CP完全转化为CO2和H2O被称为矿化。

在本研究中，我们指的是4-CP降解如浓度的减少随时间的变化。

ZrO2-MCM在PCD的存在期间各种浓度的4-CP随时间的变化如图8所示。

在用UV辐射照射（光解）不存在催化剂的溶液中进行了控制实验。

4-CP的降解是由于催化剂含量小于10%。

在PCD含量为80%的4-CP中，观察初始浓度为50mg/L的4-CP溶液210分钟。

随着4-CP的初始浓度的增加降解的整体百分比降低。

得到72％和62.5％的PCD的初始浓度分别是100mg/L和150mg/L。

当用紫外线照射含有ZrO2-MCM的4-CP水溶液（100mg/L），可以观察到4-CP中的PCD。

发现4-CP中的PCD增加随着ZrO2-MCM数量的增加到30mg/100mL，数量进一步增多，光催化剂将出现负面影响，如图9所示。

原因是催化剂的增加大幅度提高了光催化剂表面活性位置的数量，进而羟基和过氧化物自由基的数量发生增加，导致4-CP降低。

然而，当催化剂浓度增加的高于最优数值时，降解能力降低，这是由于悬浊度的增加，加大了屏蔽和散射光效应影响了紫外线的穿透[40]。

因此，30mg/100mL被认为是其他参数研究的最佳数值。

图9.光催化活性材料量对PCD效率的影响。

实验条件:

催化剂=ZrO2-MCM，[4-CP]=100mg/L，初始pH值=6.5（自然pH值），λ=254nm

含有100mg/L的4-CP和30mg/100ml的ZrO2-MCM对PCD过程中pH的影响如图10所示。

可以观察到4-CP中的PCD的效率在pH值为3.5时较高。

图10.初始pH值对PCD效率的影响。

实验条件:

[4-CP]=100mg/L，[ZrO2]=30mg/100mL，λ=254nm，照射时间=210min

pH值的影响取决于零电荷催化剂的点。

如果溶液的pH值小于零电荷，在ZrO2表面的将带正电荷，有利于4-CP的吸附。

因此，观察到在pH为3.5时降解的比例最高（86％），低于该催化剂的零电荷点。

4-CP中的PCD与ZrO2-TiO2复合氧化物在含有30mg/100ml的催化剂的不同摩尔百分数的ZrO2-MCM，4-CP的初始浓度为100mg/L进行了混合，最佳pH值为3.5。

在目前的研究中，发现通过混合ZrO2-TiO2得到的4-CP中的PCD符合一级动力学反应。

4-CP降解的一级动力学计算如下：

In（Ct/C0）=－k1t

其中k为一级速率常数（min－1），C0是4-CP的初始浓度（mg/L），Ct是反应时间t（min）时浓度。

In（Ct/C0）与照射时间t（min）的线性曲线如图11所示。

从表1清楚地看到，ZrO2-TiO2混合氧化物中PCD的运动速度高于纯二氧化钛。

由以上图9所示，发现这种ZrO2纳米晶体是在210min后光催化活性和降解效率为86%的ZrO2-MCM纳米晶体。

纯二氧化钛的PCD效率为91%，然而，5mol%的ZrO2与TiO2和10mol%的ZrO2与TiO2混合后的PCD效率分别增加为94%

图11.InCt/C0与反应时间（t，min）和不同TiO2含量的的ZrO2-MCM曲线。

实验条件:

[4-CP]=100mg/L，催化剂=30mg/100mL，pH=3.5，λ=254nm

和98%。

而由图12可得，15mol%的ZrO2与TiO2混合后PCD效率减小到88%。

为了比较，在相同的在最佳实验条件（4-CP=100mg/L，hotocatalyst=30mg/100mL，pH=3.5，λ=254nm）下进行的ZrO2-CCM微观晶体和ZrO2-CCM-TiO2混合氧化物的4-CP光催化降解的试验结果如图13所示。

发现在210min之后ZrO2-CCM中PCD的效率为76%。

然而，5mol%的ZrO2-CCM与TiO2和10mol%的ZrO2-CCM与TiO2混合后的PCD效率分别增加为92.5%和95%。

而15mol%的ZrO2-CCM与TiO2混合后PCD效率减小到83%。

表1

使用ZrO2-MCM和ZrO2-TiO2的混合氧化物得到4-CP的光催化降解的表观动力学值。

图12.ZrO2-MCM和ZrO2-MCM-TiO2复合氧化物的降解效率。

实验条件：

[4-CP]=100mg/L，催化剂=30mg/100mL，pH=3.5，λ=254nm，照射时间=210min

图13.ZrO2-CCM和ZrO2-CCM-TiO2复合氧化物PCD的效率。

实验条件：

[4-CP]=100mg/L，催化剂=3