CoFe2O4-TiO2鱗片石墨三維電極光電催化降解有機(jī)染料的研究.pdf

1、染料廢水是一類色度大、成分復(fù)雜、難生化處理的工業(yè)有機(jī)污水，其排放至水體后會(huì)對(duì)水環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重的危害，高效環(huán)保的處理此類廢水已成為近年來研究的熱點(diǎn)。將三維電極與光催化作用有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成三維電極光電催化反應(yīng)體系，既能克服TiO2光催化氧化的缺陷，又能彌補(bǔ)二維電極電化學(xué)氧化的不足。因此，研究三維電極光電催化反應(yīng)體系處理有機(jī)染料廢水具有重要的意義。
　　本論文采用溶膠-凝膠法成功制備出CoFe2O4/TiO2/鱗片石墨，并將其作為

2、粒子電極，應(yīng)用于以氙燈為光源，不銹鋼片為陰、陽(yáng)極，無水Na2SO4為電解質(zhì)，羅丹明B和孔雀石綠為有機(jī)染料降解模型的三維電極光電催化反應(yīng)體系中。
　　制備不同CoFe2O4摻雜比、煅燒溫度和負(fù)載次數(shù)的鱗片石墨粒子電極，研究其光電催化性能，從而得出粒子電極的最佳制備條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)CoFe2O4摻雜量為3％，煅燒溫度為500℃，CoFe2O4/TiO2在鱗片石墨上的負(fù)載次數(shù)為1次時(shí)，制備的CoFe2O4/TiO2/鱗片石墨粒子電

3、極的光電催化性能最好。
　　采用比表面積儀分析儀(BET)、電子掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)和X射線光電子能譜儀(XPS)對(duì)最佳條件下制備的CoFe2O4/TiO2/鱗片石墨粒子電極進(jìn)行比表面積、表面形貌、結(jié)構(gòu)特征、物相組成、元素組成和價(jià)態(tài)的表征分析。結(jié)果表明負(fù)載后的鱗片石墨的比表面從0.7438m2/g增大至5.2446m2/g，并在其表面均勻的分布了一層顆粒狀的銳鈦礦TiO2和尖晶石CoFe2O4的復(fù)合半導(dǎo)體。<

4、br>　　考察Na2SO4溶液濃度、粒子電極投加量、電壓、曝氣量、初始pH值和初始濃度等因素對(duì)光電催化降解羅丹明B和孔雀石綠的影響，并研究了有機(jī)染料的光電催化降解動(dòng)力學(xué)模型，初步探討了光電催化降解有機(jī)染料的機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)電解質(zhì)溶液濃度為0.03mol/L、粒子電極投加量為6.67g/L、外加電壓為8V、溶液初始pH值為3、羅丹明B初始濃度為15mg/L，不曝氣，反應(yīng)時(shí)間為45min時(shí)，體系對(duì)羅丹明B的去除率可達(dá)97.6％;對(duì)于1