氧化鎵光催化降解鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)及動力學(xué)研究.pdf

1、鄰苯二甲酸酯（又名酞酸酯，phthalic acid esters，PAEs）作為增塑劑被廣泛地應(yīng)用于塑料助劑、油漆溶劑、合成橡膠等材料中，同時還被應(yīng)用到農(nóng)藥載體、驅(qū)蟲劑、化妝品、香味品、潤滑劑和去泡劑等產(chǎn)品的生產(chǎn)原料中。鄰苯二甲酸二甲酯（dimethyl phthalate，DMP）是鄰苯二甲酸酯（PAEs）類化合物中的一員，具有雌激素效應(yīng)，通過生命體的吸收富集轉(zhuǎn)化，可干擾人類及生物的內(nèi)分泌系統(tǒng)功能，產(chǎn)生致畸、致癌和致突變等毒性威脅;

2、DMP還是一種環(huán)境持久有機(jī)污染物，國際上已將其列入優(yōu)先控制污染物黑名單。目前關(guān)于高效降解DMP方法的研究較少，因此，如何安全、高效地降解DMP已成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。
　　 光催化氧化技術(shù)因具有安全高效的優(yōu)點(diǎn)已被廣泛應(yīng)用到難降解有機(jī)污染物的處理中，而氧化鎵作為一種寬帶隙低價態(tài)的新型半導(dǎo)體材料較之氧化鈦具有更好的氧化性能，可作為一種新型高效的光催化劑?；诖?，本課題采用氧化鎵光催化氧化技術(shù)降解DMP，考察了氧化鎵降解DMP的光

3、催化氧化反應(yīng);研究了不同實(shí)驗(yàn)條件對氧化鎵降解DMP光催化氧化反應(yīng)的影響，主要實(shí)驗(yàn)條件有DMP初始濃度、催化劑氧化鎵用量、溶液pH值、反應(yīng)氣氛、外加犧牲劑及溶液中共存的陰、陽離子;研究光催化降解過程中溶液pH的變化。并考察了該反應(yīng)降解模擬實(shí)際廢水的光催化效率。分析了氧化鎵降解DMP光催化反應(yīng)動力學(xué)，并計(jì)算光催化反應(yīng)速率常數(shù)和半衰期。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，在輻射功率為15W(UV254nm)，DMP初始濃度為10 mg/L、催化劑用量為

4、2g/L、溶液pH值為7.0的最佳反應(yīng)條件下，氧化鎵降解DMP的光催化效率為92.4％。在相同實(shí)驗(yàn)條件下，研究了二氧化鈦降解DMP的光催化氧化反應(yīng)，降解效率為83.8％，發(fā)現(xiàn)低于氧化鎵降解DMP的光催化效率。溶液pH隨降解反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸降低;氧化鎵降解DMP光催化反應(yīng)對實(shí)際廢水也有較好的處理效果。建立了光催化反應(yīng)動力學(xué)方程模型(t=ln(C0/C)+0.32(C0-C))，反應(yīng)速率常數(shù)為k=0.000172R00.1473M0.273