色沉淀，加氢氧化钠则呈深棕色，加硫酸时呈红色，当稀释时得橙黄色沉淀；最大吸收波长484nm；有刺激性。 2.3 橙黄Ⅱ溶液的配置
用分析天平准确称取2.5g橙黄Ⅱ试剂，放入烧杯中加入蒸馏水搅拌使其完全溶解。待橙黄Ⅱ溶解完全后，导入50mL容量瓶中定容，配得50mg/mL橙黄Ⅱ溶液。用移液管移取1mL配制好的50mg/mL橙黄Ⅱ溶液至1000mL容量瓶中定容，得到50mg/L的橙黄Ⅱ溶液。其他浓度的橙黄Ⅱ溶液，依据此方法稀释相应倍数即可。 2.4 实验方法
用量筒量取300ml配置好浓度的橙黄Ⅱ溶液至反应槽中，再用分析天平称取0.15g分子筛TiO2添加到反应槽，用pH计调节好混合溶液的pH值。将反应槽放置磁力搅拌器上，放入搅拌子，调节转速使TiO2能充分混合于反应液中，打开紫外光灯，开始反应。记好反应时间，在反应时间为0min，10min，20min，40min，60min，90min，120min，180min，240min，300min时分别取样10mL。将取得样品离心，取上清液，在484nm处测得其吸光度。
本实验主要探究pH值、反应底物浓度和光照强度对分子筛TiO2降解染料橙黄Ⅱ效率的影响。实验中，只需调节溶液pH值、紫外光灯强度和橙黄Ⅱ溶液的浓度，其他实验操作均如上所述。 3 实验结果与讨论 3.1分子筛TiO2的性质
图1是介孔TiO2试样的扫描电子显微镜和透射电子显微镜图像。从扫描电子显微镜图像中，可以看出介孔TiO2是直接大约为2m的微球。通过放大的扫描电子显微镜图像可以看到，介孔TiO2微球是由纳米微粒组成，并且这些微粒之间存在孔隙。透射电子显微镜图像进一步验证了介孔TiO2的这种结构。透射电子显微镜图像再次验证了介孔TiO2微球由微粒构成，从中可以看出，介孔TiO2微球表面是不光滑的，而且表面覆盖有附聚物。通过N2的吸收和解吸实验，研究介孔TiO2微球表面孔隙的结构以及其吸附能力。介孔TiO2的N2等温吸附曲线展示了一个典型的IV模式（根据国际理论化学和应用化学联合会分类标准）。介孔TiO2表面积、孔隙总体积和平均孔隙直径分别是140.9 m2/g，0.332 ml/g和
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11.56 nm。同时运用X射线衍射技术，研究所合成的介孔TiO2的晶体结构和晶粒大小。介孔TiO2锐利、狭窄的衍射线，表明介孔TiO2具有很好的晶体和纯锐钛矿结构，平均晶粒大小是9.1nm[26]。
图1 介孔TiO2试样的扫描电子、透射电子显微镜图像 Figure 1 Typical magnified SEM and TEM images of mesorporous TiO2
3.2 初始pH值的影响
pH值是影响分子筛TiO2降解效率的一个重要参数值。反应溶液初始pH值分别为1.97、4.20、6.38、7.81、11.10、12.23，橙黄Ⅱ浓度为50ppm(1ppm=1mg/L)，光照强度为1.48mW/cm2。实验结果如图2、3（a-f）、4和表4、5所示。
橙黄Ⅱ在可见光区，偶氮键的吸收峰在484nm，430nm的肩峰是橙黄II的腙的异构体。在紫外光区，230nm和310nm的吸收峰分别是苯环和萘环。在每种pH值下，这些吸收峰的强度都在不断下降，说明反应起始物和中间产物的浓度都在随时间不断减少。图2显示了分子筛TiO2在不同初始pH值下的降解效率，从其中我们可以看到pH值对橙黄Ⅱ的降解效率有明显影响。pH值为12.23时有最快的降解效率，反应120min后，橙黄Ⅱ的去除率就能达到91.46%；pH值为7.81时，橙黄Ⅱ的降解效率明显要低于其他pH值下的降解效率。当溶液为碱性时，随着pH值的增加，橙黄Ⅱ的降解效率是明显增加。这说明橙黄Ⅱ在碱性条件下有很好的降解性。相反，如果反应液酸性过大的话，反而会抑制橙黄Ⅱ的降解。
pH值对光催化效果的影响机理主要体现在以下三方面：1. 降解溶液pH值的变化将影响染料分子在TiO2表面的吸附；2. 羟基自由基(·OH) 在碱性条件下容易生成；3. 在酸性溶液中，TiO2容易发生团聚造成颗粒比表面积降低,从而最终导致其表面吸附染料分子的能力降低。根据等电点理论[27]，溶液中分子分散得越好，受紫外线照射的面积越大，产生的电子空穴越多，同时空穴迁移到Ti02表
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面的越多，光催化活性就越高。溶液的pH值能改变颗粒表面的电荷，从而改变颗粒在溶液中的分散情况。当溶液pH值接近Ti02等电点时，由于范德华引力的作用，颗粒之间容易团聚形成大颗粒。纳米二氧化钛的等电点pH值为3.0，因此，当悬浮液pH值远离等电点pH值时，由于颗粒相互间的排斥力，其在溶液中分散很好。此时，有机污染物被纳米二氧化钛光催化降解的效率更高。
表4 不同初始pH值下，橙黄Ⅱ的去除率（%） Table 4 The removal rate of OrangeⅡwith different initial pH
反应时间min pH=1.97 pH=4.20 pH=6.38 pH=7.81 pH=11.10 pH=12.23
0 10 20 40 60 90 120 180 240 300
0 8.95 15.63 25.78 35.21 53.59 63.37 77.53 89.11 95.49
0 18.85 24.49 34.17 38.98 60.34 67.99 91.61 99.84 99.97
0 2.95 19.93 34.06 48.78 61.02 70.16 87.68 98.72 99.7
0 3.03 10.77 20.79 28.68 42.79 54.93 72.81 88.41 96.1
0 14.18 18.02 31.3 41.72 57.14 64.84 77.44 84.86 89.4
0 2.65 16.5 30.21 43.55 72 91.46 96.77 98.21 98.8
图2不同初始pH值下，橙黄Ⅱ的去除率（%）
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Figure 2 The removal rate of Orange Ⅱ with different initial pH
5 0min 10min 20min 40min 60min 90min 120min 180min 240min 300min43Abs210200300400500600700800Wavelength(nm)
图3-a pH=1.97时，橙黄Ⅱ的紫外可见光吸收光谱，[橙黄II]=50mg/L, [TiO2]=0.5g/L
Fig.3-a UV-Visible spectra of Orange II solution on pH=1.97，[Orange II]=50mg/L, [TiO2]=0.5g/L
543Abs2 0min 10min 20min 40min 60min 90min 120min 180min 240min 300min10200300400500600700800Wavelength(nm)
图3-b pH=4.20时，橙黄Ⅱ的紫外可见光吸收光谱，[橙黄II]=50mg/L, [TiO2]=0.5g/L
Fig.3-b UV-Visible spectra of Orange II solution on pH=4.20,[Orange II]=50mg/L, [TiO2]=0.5g/L
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5 0min 10min 20min 40min 60min 120min 180min 240min43Abs210200300400500600700800Wavelength(nm)
图3-c pH=6.38时，橙黄Ⅱ的紫外可见光吸收光谱，[橙黄II]=50mg/L, [TiO2]=0.5g/L
Fig.3-c UV-Visible spectra of Orange II solution on pH=6.38,[Orange II]=50mg/L, [TiO2]=0.5g/L
543Abs2 0min 10min 20min 40min 60min 90min 120min 180min 240min 300min10200300400500600700800Wavelength(nm)
图3-d pH=7.81时，橙黄Ⅱ的紫外可见光吸收光谱，[橙黄II]=50mg/L, [TiO2]=0.5g/L
Fig.3-d UV-Visible spectra of Orange II solution on pH=7.81,[Orange II]=50mg/L, [TiO2]=0.5g/L
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