負載型TiO2光催化劑的制備及其處理印染廢水的試驗研究.pdf

1、紡織工業(yè)產生的印染廢水含有大量難降解的有機污染物，二氧化鈦（TiO2）光催化技術以其超強的氧化能力被廣泛應用到印染廢水處理方面。然而粉體 TiO2在使用后，面臨著分離回收、催化劑效率下降和流失等問題。研究發(fā)現，將TiO2負載于平板堿石灰玻璃表面，能夠解決分離回收的問題，并抑制催化劑在回收過程中的流失，同時避免了顆粒阻擋光線影響輻照深度的問題。
　　本研究采用溶膠凝膠-浸漬提拉法，以堿石灰平板玻璃為基質，在不同工況下制備了負載型 T

2、iO2光催化劑，考察了其制備的最優(yōu)工況，表面微觀特征，降解次甲基藍（MB）溶液的效能及催化劑的失活再生，具體研究內容如下：
　　1、在不同的提拉速度、涂膜次數、煅燒溫度和煅燒時間下制備負載型 TiO2光催化劑。利用二階多項式模型，以MB溶液的紫外光降解效率為因變量，提拉速度、涂膜次數、煅燒溫度、煅燒時間和光催化時間為自變量，確定負載型TiO2光催化劑降解MB溶液的響應曲面方程。在不同的光催化時間下，MB溶液在紫外光下的降解效率為7

3、9.80％~99.32%，優(yōu)化出負載型TiO2光催化劑制備的最優(yōu)工況。
　　2、采用熱重-差熱分析、掃描電子顯微鏡、X射線衍射和能譜分析方法表征負載型 TiO2光催化劑。隨著煅燒溫度升高，薄膜的質量、物質結構逐漸發(fā)生變化，500℃時，薄膜中全部為銳鈦礦TiO2，晶粒尺寸為10~20nm。在低速提拉和多次涂膜下，獲得了表面均勻、團聚現象少的TiO2薄膜，薄膜中O和Ti含量占總元素含量的70%以上。薄膜的表面形態(tài)及銳鈦礦TiO2含量決

4、定了負載型TiO2光催化劑降解MB溶液的催化效率。
　　3、通過負載型TiO2光催化劑降解MB溶液的試驗，在低濃度、酸性或強堿性的MB溶液中，負載型TiO2光催化劑降解MB溶液的速率較快。紫外光輻照強度越大， MB溶液的降解速率越快。溶液中大量的Fe2+、Cu2+、Cl-、SO42-、HCO3-、H2PO4-對負載型 TiO2光催化劑的吸附性能和光催化性能均會產生不利影響。負載型 TiO2光催化劑對孔雀石綠和甲基橙染料的降解效率分