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文檔簡介
1、近年來,由于染料紡織工業(yè)的高速發(fā)展,染料的數(shù)量和品種不斷增加,各種新型染料相繼出現(xiàn),印染廢水已成為水污染的重要源頭之一。印染廢水水質(zhì)復(fù)雜、顏色較深、排放量大、危害性強且難于降解,因此對于印染廢水污染的治理刻不容緩。傳統(tǒng)的印染廢水處理方法存在處理效率低、脫色困難等缺點,因此,選用高效節(jié)能的污水處理方法來處理印染廢水是目前的研究方向。
光催化技術(shù)是一種比較先進的高級氧化技術(shù),它以光作為能量來源,利用光催化劑的催化性能,使印染廢水中
2、的有機污染物氧化分解或使重金屬陽離子還原,從而達到凈化廢水的作用。目前,對 TiO2的研究最多,但是因為 Ti O2禁帶寬度較大,其對光能的利用率很低,限制了它的應(yīng)用。人們的研究方向轉(zhuǎn)向開發(fā)新型窄帶隙光催化劑和利用摻雜等方法拓寬催化劑對光的吸收范圍。
基于以上內(nèi)容,本文以鉍系材料為基礎(chǔ),利用配位前驅(qū)體法成功地制備出了分別摻雜稀土離子 Ce3+、Y3+、Ho3+、Eu3+、Nd3+和 Gd3+的 Bi2O3催化劑樣品。通過各催化
3、劑前驅(qū)體的熱重測試和紅外測試分析可知,前驅(qū)體的分解溫度大致相同,在500℃能完全分解,得到復(fù)合氧化物光催化劑;通過各催化劑樣品的 XRD分析可知,稀土離子的摻雜比例對樣品的晶體結(jié)構(gòu)有很大影響,可以使催化劑的晶體結(jié)構(gòu)由單斜相向四方相或者稀土鉍基復(fù)合物晶相轉(zhuǎn)變;通過各催化劑樣品的紫外-可見漫反射光譜測試可知,摻雜稀土離子后可有效減小 Bi2O3催化劑的禁帶寬度,使催化劑的光響應(yīng)范圍變廣;通過各催化劑的熒光光譜測試可知,摻雜稀土離子可降低光生
4、電子和空穴的復(fù)合幾率,提高光量子效率。光催化降解甲基橙實驗表明,摻雜稀土的 Bi2O3催化劑光催化效果明顯優(yōu)于純 Bi2O3,當摻入釓比例為5%時取得最佳催化效果,光照4小時對甲基橙的降解率為99.0%。
以催化性能最佳的 Gd5%為催化劑分別降解甲基橙和亞甲基藍,其降解率分別為99.0%和76.0%,說明催化劑存在選擇性,其根本原因在于污染物本身的結(jié)構(gòu)不同。溶液 pH值、催化劑用量以及空氣流量對污染物的降解過程有較大的影響,
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