復(fù)合型光催化劑H4SiW12O40-TiO2-cenospheres光催化降解亞甲基藍(lán)與聯(lián)苯胺的研究.pdf

1、產(chǎn)生于染料工業(yè)中的大量印染廢水已成為水系環(huán)境重要污染源之一。廣泛應(yīng)用于染料工業(yè)中的亞甲基藍(lán)和聯(lián)苯胺化合物因其對人體健康有害，成為了國家重點(diǎn)防治的有機(jī)污染物。本文針對以上兩種污染物，選用光催化材料改性納米TiO2作為降解亞甲基藍(lán)和聯(lián)苯胺的光催化劑，進(jìn)行光催化降解研究。
　　 以鈦酸四丁酯為鈦源，粉煤灰空心微珠為載體，用溶膠-凝膠法制備TiO2/cenospheres光催化劑，然后通過浸漬法制備H4SiW12O40/TiO2/cen

2、ospheres光催化劑，對TiO2進(jìn)行表面修飾。通過SEM、FT-IR、XRD、DRS等方法對合成的光催化劑進(jìn)行表征，研究其光學(xué)和物理化學(xué)性質(zhì)。以亞甲基藍(lán)和聯(lián)苯胺為目標(biāo)化合物，探討多種因素對光催化降解效果的影響，尋求光催化降解亞甲基藍(lán)和聯(lián)苯胺的最佳工藝條件，提高光催化降解的效率。此外，還研究了目標(biāo)化合物的光催化降解機(jī)制、動(dòng)力學(xué)特征等。
　　 通過試驗(yàn)得出如下結(jié)論：(1)在紫外光下H4SiW12O40/TiO2/cenosphe

3、res降解亞甲基藍(lán)的最佳條件：硅鎢酸最佳浸漬量為0.25g，催化劑用量為0.25g/L，亞甲基藍(lán)初始濃度為7.5mg/L，pH值為9，曝氣量為2L/min，光照強(qiáng)度250W時(shí)，60min內(nèi)亞甲基藍(lán)的降解率為94％以上；可見光下H4SiW12O40/TiO2/cenospheres催化降解亞甲基藍(lán)的最佳條件：催化劑用量為0.25g/L，亞甲基藍(lán)初始濃度為7.5mg/L，pH值為9，光照強(qiáng)度300W時(shí)，3h內(nèi)亞甲基藍(lán)的降解率為61％以上。并

4、且均符合表觀一級動(dòng)力學(xué)特征。并且H4SiW12O4/TiO2/cenospheres催化劑經(jīng)過簡單處理后，分別在紫外光下和可見光下重復(fù)使用7次后，對亞甲基藍(lán)均具有穩(wěn)定的光催化效應(yīng)，具有較好的重復(fù)使用性能，有利于實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)還通過紫外可見光譜圖分析證實(shí)，MB降解過程中最大吸收波長發(fā)生藍(lán)移是由于MB脫甲基作用的影響。研究還發(fā)現(xiàn)在H4SiW12O40/TiO2/cenospheres作用下，譜圖中最大吸收波長藍(lán)移的幅度要比TiO2/ceno

5、spheres作用要大，并且在紫外光條件下亞甲基藍(lán)的降解程度比可見光下的要深。(2)在紫外光下H4SiW12O40/TiO2/cenospheres催化降解聯(lián)苯胺的最佳條件：催化劑用量為0.1g/L，聯(lián)苯胺的初始濃度為10mg/L，pH值為5，光照強(qiáng)度250W。在不同聯(lián)苯胺初始濃度條件下，H4SiW12O40/TiO2/cenospheres光催化降解聯(lián)苯胺的動(dòng)力學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)其符合表觀一級動(dòng)力學(xué)特征。并且在紫外光下重復(fù)使用6次后，其對聯(lián)