SDS-CuO-TiO-,2-光催化劑的制備和污水處理性能試驗(yàn)研究.pdf

1、開發(fā)適用于難生物降解有機(jī)廢水的處理方法一直是污水處理領(lǐng)域研究的技術(shù)難點(diǎn)。論文在綜述難降解有機(jī)污染物特征的基礎(chǔ)上，基于難降解有機(jī)污染物大多具有疏水基團(tuán)的特性，認(rèn)為改變納米光催化劑的表面性能、開發(fā)一種疏水性光催化劑、可以提高難生物降解有機(jī)污染物處理能力。論文以十二烷基硫酸鈉(SDS)對具有可見光吸收特性的納米CuO/TiO2光催化劑進(jìn)行了改性，采用滴加(氮?dú)鈿夥蘸脱鯕鈿夥?、共沉(氮?dú)鈿夥蘸脱鯕鈿夥?和吸附(氧氣氣氛)三種方法制得了五種疏水

2、性SDS-CuO/TiO2光催化劑。研究了催化劑的制備方法及其改性后的結(jié)構(gòu)和性能。以硝基苯為處理對象，在可見光的照射下，研究了疏水性光催化劑對硝基苯的降解，進(jìn)行了催化劑制備方法、SDS負(fù)載量、催化劑用量、pH值、H2O2和空穴清除劑等六種影響因素的單因素影響實(shí)驗(yàn)和分析。初步研究了SDS-CuO/TiO2光催化劑在印染工業(yè)廢水中的應(yīng)用及對印染廢水可生化性的影響。對各種影響因素的作用機(jī)制進(jìn)行了分析，探討了催化反應(yīng)動力學(xué)。試驗(yàn)結(jié)果表明：

3、>　　 ①五種疏水性SDS-CuO/TiO2光催化劑的可見光吸收閾都在900nm左右。滴加法和吸附法制備的催化劑具備完整的TiO2(銳鈦礦)和CuO晶體衍射峰，疏水位主要是長鏈烷基，而共沉法的沒有TiO2(銳鈦礦)衍射峰出現(xiàn)，疏水位則主要是短鏈烷基。氮?dú)忪褵拇呋瘎┍Ａ舻氖杷鶊F(tuán)多于氧氣煅燒時(shí)的。SDS負(fù)載量的差異基本不影響催化劑的可見光吸收性能和晶型，但當(dāng)SDS負(fù)載量為2.3g/二2.5gTiO2時(shí)催化劑的疏水選擇性最強(qiáng)，且在特征峰

4、處的峰高和特征疏水基團(tuán)均最高；SDS-CuO/TiO2催化劑的分散性比CuO/TiO2好。
　　 ②正交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)最佳催化劑為滴加法氮?dú)鈿夥罩聘鳌DS最佳負(fù)載量為2.3g/2.5gTiO2、催化劑最佳用量為0.2g/l、甲醇用量為O ml/l、pH最佳值為9、H2O2最佳用量為6 ml/l。六種因素的影響從大到小分別是SDS負(fù)載量、催化劑用量、甲醇的用量、制備方法、pH和H2O2。在初始濃度為400-500mg/l的區(qū)間內(nèi)，2h

5、內(nèi)硝基苯的降解率達(dá)77.46％；SDS負(fù)載量為2.3g/2.5gTiO2時(shí)，催化劑的降解效率可達(dá)80.12％；隨著催化劑用量的增加，硝基苯降解效率先升高后降低；不同pH影響順序從大到小的是：弱堿＞強(qiáng)堿＞中性和強(qiáng)酸＞弱酸。隨著H2O2添加量的增加，催化劑的催化活性先增加后又降低。光照時(shí)間延長至4h后，硝基苯降解率為90％左右，時(shí)間再增加，硝基苯的降解提高不大。
　　 ③SDS-CuO/TiO2光催化劑催化降解多成分廢水和單一廢水中

6、硝基苯的降解率分別為48.29％和30.21％。即在亞甲基藍(lán)存在的情況下，催化劑的催化活性不但沒有降低，反而有所提高。催化降解印染廢水硝基苯的降解率為65.71％。SDS-CuO/TiO2催化降解疏水性污染物的能力比CuO/TiO2的好很多，但仍然具備較低的降解親水性物質(zhì)的能力；SDS-CuO/TiO2的疏水選擇性幾乎不受其他非疏水性物質(zhì)的影響。印染工業(yè)廢水經(jīng)過SDS-CuO/TiO2催化劑處理后DHA較處理前的大大提高，是處理前的約1