改性漂浮型光催化材料修復(fù)有機(jī)污染環(huán)境的研究.pdf

1、通過將膨脹珍珠巖輕質(zhì)多孔的特性與TiO2高效光催化性能相結(jié)合，制備出新型環(huán)境修復(fù)材料，以用于有機(jī)污染環(huán)境的修復(fù)。以膨脹珍珠巖(EP)為載體，采用溶膠凝膠法對其負(fù)載，分別制備出共摻雜(Fe3+、Ti)漂浮型光催化材料(Fe3+-TiO2-EP)、共擔(dān)載（Ag+、Ti）漂浮型光催化材料及漂浮型光催化材料(TiO2-EP)。通過對Fe3+-TiO2-EP、Ag+-TiO2-EP、TiO2-EP及EP材料進(jìn)行掃描電鏡(SEM)、x射線衍射(XR

2、D)及紫外可見漫反射譜（UV-vis）的表征分析，對比不同材料的結(jié)構(gòu)特征，比較了改性前后材料性能的變化。模擬日光條件下，分別研究了不同表面修飾膨脹珍珠巖(Ag+-TiO2-EP、TiO2-EP、EP)對模擬廢水中甲基橙的去除能力;不同表面修飾膨脹珍珠巖(Fe3+-TiO2-EP、TiO2-EP、EP)對土壤中苯酚、石油的去除效果;以及相關(guān)因子對有機(jī)污染水體、土壤修復(fù)效果的影響。
　　研究結(jié)果表明:
　　(1)本實(shí)驗(yàn)成功制備了

3、銳鈦礦型TiO2，TiO2、Ag+-TiO2及Fe3+-TiO2均已進(jìn)入到膨脹珍珠巖孔隙中。
　　(2)膨脹珍珠巖對甲基橙的吸附去除能力很小，通過TiO2或Ag+-TiO2對膨脹珍珠巖進(jìn)行表面修飾可顯著提高其對甲基橙的去除率。在Ag+-TiO2表面修飾的膨脹珍珠巖中，Ag+擔(dān)載量對甲基橙的去除效果有顯著影響，與未擔(dān)載Ag+的TiO2表面修飾膨脹珍珠巖相比，當(dāng)Ag+擔(dān)載量為0.04mol％時，Ag+-TiO2-EP材料對甲基橙的吸附

4、降解效果更好。三次負(fù)載型光催化材料對甲基橙的降解效果最佳。甲基橙初始濃度、投加量及降解時間對甲基橙的降解效果有顯著影響。Ag+-TiO2-EP材料回收利用三次后，降解效果仍達(dá)24.8％。
　　(3)吸附時間和降解時間對Fe3+-TiO2-EP材料光催化降解土壤中苯酚的效果有顯著影響;在此基礎(chǔ)之上，通過田口方法(Taguchi method)對修復(fù)條件（投加量、吸附時間、降解時間）進(jìn)行優(yōu)化。最優(yōu)修復(fù)條件下，三次負(fù)載的Fe3+-TiO

5、2-EP(0.02mol％ Fe3+)材料對苯酚污染土壤的修復(fù)效果明顯優(yōu)于其它兩種(TiO2-EP、EP)。Fe3+-TiO2-EP材料經(jīng)過三次回收利用之后，降解效果仍能保持19.49％。
　　(4)石油初始濃度、吸附時間及降解時間對Fe3+-TiO2-Ep材料修復(fù)石油污染土壤的效果均有影響，與TiO2-EP材料相比，摻雜0.02mol％Fe3+的TiO2-EP材料對石油污染土壤的修復(fù)效果更好，石油去除率的提高幅度達(dá)59.96％。