褐鐵礦-納米TiO-,2-光催化劑的制備及對造紙廢水處理研究.pdf

1、諸多半導(dǎo)體光催化材料中，TiO2具有化學(xué)穩(wěn)定性好、光催化效率高、成本低、無毒等優(yōu)點，已成為國內(nèi)外環(huán)境科學(xué)工作者的研究熱點。但由于普通粉末狀TiO2在使用過程中存在分離、回收困難以及易產(chǎn)生二次污染等問題，因此對TiO2進(jìn)行礦物負(fù)載、改性逐漸成為新的研究熱點。 本文以褐鐵礦為載體，以鈦酸丁酯為前軀物，采用溶膠-凝膠法制備具有核/膜結(jié)構(gòu)的褐鐵礦/TiO2光催化劑，并利用低濃度造紙廢水來研究光催化劑的制備條件實驗和降解條件實驗，同時利用

2、XRD、SEM等測試手段對樣品進(jìn)行表征分析。結(jié)果表明，褐鐵礦/TiO2光催化劑的最佳制備條件為：制備反應(yīng)時間3h，反應(yīng)溫度50℃，焙燒時間2h，焙燒溫度500℃；最佳降解條件為：催化劑用量5g/L，廢水pH值為4.0，光照時間2h時脫色率達(dá)到85％，CODcr去除率達(dá)到70％；通過回收實驗和測試表征顯示，褐鐵礦表面已經(jīng)形成一層較為均勻的銳鈦礦相TiO2膜，且核/膜結(jié)構(gòu)較為牢固。 在礦物負(fù)載的基礎(chǔ)上，對褐鐵礦/TiO2光催化劑進(jìn)行

3、Fe3+摻雜改性，結(jié)果表明，褐鐵礦/摻Fe3+-HO2比前者具有更高的光催化活性，在優(yōu)化實驗的條件下，光照時間2h時脫色率達(dá)到95％，CODCR去除率達(dá)到80％，效果高于褐鐵礦/TiO2，且仍形成較為均勻的核/膜結(jié)構(gòu)；用微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱，發(fā)現(xiàn)微波加熱能提高褐鐵礦/Fe3+-TiO2的吸附能力。 利用光催化活性最好的褐鐵礦/Fe3+-TiO2進(jìn)行絮凝-光催化聯(lián)合處理中段造紙廢水原液，在實驗條件下，原液CODcr3000mg/L

4、經(jīng)聯(lián)合處理4h后造紙廢水CODcr去除率達(dá)到94％，廢水剩余CODcr183mg/L，pH6.3，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。重復(fù)利用實驗研究顯示，在一定條件下，光催化劑回收率較高，可多次循環(huán)使用，有較好的重復(fù)利用效果。 本實驗中開發(fā)的絮凝-光催化降解聯(lián)合處理工藝，處理造紙廢水時效果較好，操作過程較為簡單，自制光催化劑具有可重復(fù)利用的特點，同時低品位褐鐵礦儲量豐富，價格低廉、無二次污染，故降低了運行成本，也為造紙廢水的處理提供了一條新的途