脈沖激光催化降解亞甲基藍和2,4,5-三氯苯酚的實驗研究.pdf

1、光催化法在污染廢水處理中具有高效、無二次污染、反應(yīng)易控制等優(yōu)點。但光催化法中使用的普通光源具有光能量利用率低、能量損耗大等缺點。新型光源納秒脈沖激光的低散射性和單色性特點可以減少光向四周的散射作用,而且無發(fā)熱效應(yīng),減少了光能損耗,提高了光子利用率。此外,高強度脈沖激光為污染物降解創(chuàng)造了一個有利的微環(huán)境,并提高光降解速率。為此,本論文利用近年來在污染物處理中少見報道的新型光源—納秒脈沖激光來提高光能利用率,以納米金作催化劑,以工業(yè)廢水中兩

2、種常見的典型有機污染物亞甲基藍(MB)和2,4,5-三氯苯酚(2,4,5-TCP)作為降解對象,進行實驗研究,以期為工業(yè)有機污染廢水的快速應(yīng)急處理提供一種新的高效處理方法。
　　本論文使用透射電鏡對自制納米金進行了表征,同時研究了納米金的吸附和催化性能。通過對污染物底物濃度、催化劑濃度和脈沖激光強度等影響因素進行優(yōu)化,并使用初步優(yōu)化條件進行脈沖激光催化降解MB和2,4,5-TCP實驗,用紫外可見光分光光度法、液相色譜法以及氣相色譜

3、法對反應(yīng)底物MB和2,4,5-TCP進行檢測,最后對兩者的光催化降解過程進行降解動力學(xué)擬合;同時,在本實驗中的初步優(yōu)化條件下,與紫外光降解MB和2,4,5-TCP進行了比較,包括光催化反應(yīng)啟動時間、光催化反應(yīng)條件、平均反應(yīng)速率和單位能量降解率等方面。
　　結(jié)果表明,納米金形態(tài)主要呈球狀,粒徑主要分布在15 nm到20 nm之間,吸附符合朗格繆爾動力學(xué),有良好催化活性。納秒脈沖激光催化降解 MB和2,4,5-TCP的初步優(yōu)化條件分別

4、為:(1)脈沖激光波長為532 nm,脈沖能量為135 mJ,脈沖頻率為10Hz,MB和納米金的質(zhì)量濃度分別為4 mg/L和11.6 mg/L;(2)脈沖激光波長為266 nm,脈沖能量為19.4 mJ,脈沖頻率為10 Hz,2,4,5-TCP和納米金的質(zhì)量濃度分別為50 mg/L和11.6 mg/L。在初步優(yōu)化條件下,MB的最高降解率和脫色率分別約為91％和94%;2,4,5-TCP的最高降解率約為85%。納秒脈沖激光催化降解MB和2