納米級TiO-,2--多晶硅-UV光催化氧化處理水中苯系物的研究.pdf

1、自1976年以來，對有機(jī)物的催化光解研究受到了各國學(xué)者的關(guān)注，基于半導(dǎo)體材料（如TiO2）的光催化氧化水處理技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，其中選擇合適的TiO2的載體是光催化氧化催化劑的重點(diǎn)。多晶硅半導(dǎo)體具有優(yōu)異的光電效應(yīng)，將納米TiO2與多晶硅耦合，可擴(kuò)大材料的光吸收范圍，增強(qiáng)對可見光的吸收，但此方面未見報(bào)道。本文制備了TiO2/多晶硅光催化劑，研究了催化劑的晶型、組成、pH值、反應(yīng)時(shí)間、苯系物初始濃度等對光催化氧化水中苯系物的影響因素，并對

2、光催化氧化的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了探討。主要內(nèi)容如下： ⑴用溶膠-凝膠法將TiO2負(fù)載在多晶硅上，用XRD、SEM及FTIR等手段對催化劑進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：TiO2/多晶硅中TiO2的晶型比例可以通過改變焙燒溫度進(jìn)行控制，焙燒溫度550℃，焙燒2小時(shí)，負(fù)載2次條件下制備的復(fù)合光催化劑光催化氧化的效果最佳，其銳鈦礦相與金紅石相比例為7：3。 ⑵設(shè)計(jì)制作了全混流式反應(yīng)器和三相流化床反應(yīng)器，以苯系物模擬廢水為研究對象，探討了光催

3、化氧化的的實(shí)驗(yàn)條件。結(jié)果表明：（1）在全混流式反應(yīng)器中，當(dāng)催化劑的投加量1．0g/L，溶液的酸堿度pH為5．8，反應(yīng)時(shí)間為120min時(shí)苯系物去除率最高；同時(shí)，TiO2/多晶硅光催化劑重復(fù)使用9次，苯系物的去除率依然可以達(dá)到80％以上，且回收率可以達(dá)到90％：（2）在三相流化床反應(yīng)器中，當(dāng)UV和光催化劑同時(shí)作用，進(jìn)氣流量為5L/min，反應(yīng)時(shí)間為120min時(shí)苯系物的去除率最好，可達(dá)到92％。 ⑶考察了初始濃度對光催化氧化降解