Ce-ZrOx催化劑的制備及微波輔助光催化氧化水中DMP性能研究.pdf

1、將微波場(chǎng)引入光催化體系可以提高反應(yīng)效率、縮短反應(yīng)時(shí)間，特別適用于高濃度難生物降解廢水的治理。本文研制了對(duì)微波和紫外光同時(shí)響應(yīng)的新型催化劑Ce/ZrOx，建立了微波紫外一體化反應(yīng)裝置，以鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)為目標(biāo)污染物，考察了微波輔助光催化反應(yīng)的影響因素，優(yōu)化了反應(yīng)工藝，并在此基礎(chǔ)上探討了反應(yīng)機(jī)理及微波和紫外間的協(xié)同作用。
　　采用表面活性劑輔助沉淀-水熱法制備了Ce/ZrOx催化劑，以DMP的去除率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，得出最佳制備條

2、件為：Ce:Zr摩爾比為2％、水熱反應(yīng)pH=9、CTAB投加量為0.3g，ZrOCl2·8H2O濃度為0.4mol/L、水熱反應(yīng)時(shí)間為12h、水熱反應(yīng)溫度160℃。所制催化劑晶粒尺寸為9.9nm，催化劑表面存在氧空位，鋯以+3、+4價(jià)，Ce主要以+4價(jià)存在于催化劑表面。摻雜后催化劑比表面積是ZrOx的3倍左右，同時(shí)孔徑減小，孔容增大，富含中孔結(jié)構(gòu)。
　　以Ce/ZrOx為催化劑，在微波紫外一體化裝置中降解DMP模擬廢水，考察了催化

3、劑投加量、初始pH、微波功率和輻照時(shí)間、DMP初始濃度、蠕動(dòng)泵流速和外加氧化劑H2O2等因素對(duì)DMP去除率的影響，得出在綜合考慮節(jié)約藥劑和能源的前提下，100mg/L的DMP模擬廢水的預(yù)處理最佳工藝條件為：Ce/ZrOx投加量為2.0g/L，初始pH無需調(diào)節(jié)，微波功率300W輻照反應(yīng)12min，蠕動(dòng)泵的流速為6mL/s，不另外投加H2O2，此時(shí)DMP的去除率可達(dá)80%以上。催化劑使用壽命良好，在反復(fù)使用6次后，仍保持較高的催化活性。