Fe-TiO2-UV光催化降解木質(zhì)素堿溶液的研究.pdf

1、本論文提出了一種折疊板光反應器降解木質(zhì)素堿溶液與溶劑循環(huán)萃取降解產(chǎn)物的集成工藝，目的是通過降解木質(zhì)素獲得精細化學品。首先采用溶膠凝膠法制備納米Fe-TiO2光催化劑，利用浸漬提拉法在銅折疊板表面負載光催化劑薄膜，并使用SEM、XRD分別對Fe-TiO2光催化劑的表面形貌、相組成、晶粒尺寸和銳鈦礦與金紅石礦的重量百分比等光化學性能進行表征。光催化反應裝置主要包括圓筒光反應器、光源、負載催化劑薄膜銅折疊板、循環(huán)泵和萃取裝置；在光反應器中加入

2、木質(zhì)素堿溶液，經(jīng)紫外光照射在催化劑表面進行光降解，用循環(huán)泵將木質(zhì)素溶液送入萃取裝置，降解產(chǎn)物經(jīng)萃取后，木質(zhì)素堿溶液回流到光催化反應器中進繼續(xù)進行光催化降解反應，完成木質(zhì)素的降解與產(chǎn)物循環(huán)萃取過程。使用薄層色譜和柱色譜法對萃取相中的降解產(chǎn)物進行了分離提純，并使用1H NMR，13C NMR和GC-MS對降解產(chǎn)物進行定性分析。進一步使用GC對降解產(chǎn)物進行定量分析，并分別考察了反應時間、堿木質(zhì)素濃度、Fe摻雜量、催化劑薄膜層數(shù)和折疊板角度對生

3、成產(chǎn)物濃度的影響。對未分離的降解產(chǎn)物進行GC-MS定性分析。最后使用FT-IR對反應后的木質(zhì)素殘渣進行了官能團分析。
　　實驗結果表明：采用溶膠凝膠法制備的納米催化劑Fe-TiO2是銳鈦礦晶型，具有較高的光催化氧化性能。光催化降解木質(zhì)素分離所得的主要產(chǎn)物為2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)，鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)，鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)。光催化降解木質(zhì)素生成BHT的較佳條件為：木質(zhì)素溶液濃度為30g/L，F(xiàn)e的摻