活性炭負(fù)載納米TiO-,2-光催化降解苯酚的研究.pdf

1、含酚廢水是工業(yè)廢水中危害大、處理困難的一種，是我國(guó)目前重點(diǎn)控制的廢水之一。光催化氧化技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型水處理技術(shù)，具有處理效率高、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作條件易控制、非選擇性地降解有機(jī)污染物、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，且具有可直接利用太陽(yáng)能的潛力，受到國(guó)內(nèi)外研究人員的關(guān)注。納米二氧化鈦光催化劑因其特殊的性能，在生物難降解廢水處理方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。針對(duì)二氧化鈦光催化劑太陽(yáng)能利用效率低和粉末光催化劑在使用過(guò)程中存在分離與回收困難等問題

2、，光催化劑的負(fù)載和摻雜改性逐漸成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。 本文以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，利用溶膠-凝膠法制備了納米二氧化鈦粉體材料，通過(guò)其對(duì)苯酚光催化降解實(shí)驗(yàn)，研究了水含量、乙酰丙酮、乙醇和硝酸的配比對(duì)光催化性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明，在22℃水解溫度條件下，500℃鍛燒1h，實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的反應(yīng)物配比(物質(zhì)的量之比)鈦酸四丁酯∶水∶乙酰丙酮∶乙醇∶硝酸丙1∶4∶1∶16∶1，二氧化鈦納米粉體對(duì)500mg/L的苯酚溶液有最高的光催化活性，用透射電

3、鏡(TEM)觀察二氧化鈦粉體的粒徑約為15nm左右。 在納米TiO2制備的基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)研究了活性炭負(fù)載納米TiO2光催化氧化處理苯酚，考察了苯酚的初始濃度、H2O2投加量、反應(yīng)時(shí)間、不同光強(qiáng)、活性炭負(fù)載納米TiO2的次數(shù)等因素對(duì)光催化降解苯酚的影響，并得出以下主要結(jié)論：(1)以顆?；钚蕴繛檩d體的TiO2光催化劑的活性較TiO2粉末有很大的提高；負(fù)載次數(shù)對(duì)光催化劑活性影響較大，其中負(fù)載兩次的光催化劑的活性最高。(2)隨著溶液初

4、始濃度的增加，苯酚的光催化降解率降低。(3)pH值對(duì)光催化的影響比較明顯，酸性條件比堿性條件更有利于光催化進(jìn)行，而中性條件下的光催化活性較弱。(4)氧化劑H2O2的最佳加入量為6.0mmol/L。(5)3個(gè)紫外燈下的光催化活性高于1燈和2燈的催化活性。 本文還選擇了Pb(Ⅱ)，Ce(Ⅲ)，Co(Ⅱ)，F(xiàn)e(Ⅲ)，Mo(Ⅵ)，Ag(Ⅰ)，Cu(Ⅱ)，B(Ⅲ)對(duì)TiO2/AC進(jìn)行摻雜改性。通過(guò)對(duì)苯酚水溶液的光催化降解實(shí)驗(yàn)表明，離子