光-電耦合催化氧化處理含高氯離子難降解有機(jī)廢水研究.pdf

1、作為新興的污染治理技術(shù)，近年來光催化與電催化氧化技術(shù)因其降解有機(jī)物徹底、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)速度快、設(shè)備投資低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用日益受到人們的重視。本文主要的內(nèi)容是將光催化氧化與電催化氧化同步耦合進(jìn)行處理含高氯離子難降解有機(jī)廢水反應(yīng)的研究。
　　首先利用實(shí)驗(yàn)室常用的方法—溶膠-凝膠法來制備具有催化活性的TiO2光催化劑，并進(jìn)行XRD表征和對(duì)目標(biāo)污染物苯胺進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)，以測(cè)試其光催化性能；發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)制備的TiO2光催

2、化劑具有較好的光催化活性。
　　另外通過單因素實(shí)驗(yàn)，考察了實(shí)驗(yàn)水樣的初始pH值、初始有機(jī)物質(zhì)量濃度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量、電極負(fù)載電壓以及外加氧化劑對(duì)光-電耦合催化氧化降解有機(jī)物的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)水樣的初始pH為堿性時(shí)，其有機(jī)物降解率較初始pH為酸性時(shí)要高很多；在初始有機(jī)物苯胺濃度為2000mg/L時(shí)，苯胺的降解率最高；在光照反應(yīng)時(shí)間為2.5h時(shí)，水樣的有機(jī)物降解率已經(jīng)達(dá)到80％左右，繼續(xù)增加體系的反應(yīng)時(shí)間，有機(jī)物降解率提

3、高有限；光催化劑的投加量由0.5g/L增加到2.0g/L時(shí)，有機(jī)物的降解率不斷提高，但是光催化劑的投加量達(dá)到3g/L時(shí)，有機(jī)物的降解率開始降低；催化電極兩端負(fù)載電壓由4V逐漸增加到20V，體系對(duì)有機(jī)物的降解率隨之升高，當(dāng)負(fù)載電壓繼續(xù)增加，其體系對(duì)有機(jī)物的降解率趨于穩(wěn)定；外加氧化劑H2O2對(duì)光-電耦合催化氧化降解有機(jī)物具有明顯的促進(jìn)作用，但投加過多時(shí)，其體系降解有機(jī)物的效率開始出現(xiàn)降低。
　　接著通過實(shí)驗(yàn)探究光-電耦合催化氧化體系協(xié)

4、同作用效果和分析其協(xié)同反應(yīng)機(jī)制。并考察氯離子對(duì)光-電耦合催化氧化體系協(xié)同作用處理效果的影響和反應(yīng)前后氯離子含量的變化，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)，氯離子的存在對(duì)光-電耦合催化氧化體系具有促進(jìn)作用，且隨著氯離子濃度的升高，體系對(duì)有機(jī)物的降解率不斷提高，但是當(dāng)氯離子的濃度升高到9000mg/L以上，體系對(duì)有機(jī)物的降解率出現(xiàn)降低。隨著實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的進(jìn)行，氯離子的含量不斷降低；初始氯離子為5000mg/L時(shí)，在反應(yīng)2.5h后，氯離子濃度降低到2600mg