納米TiO2同時光催化氧化苯胺及光催化還原Cr(VI)的協(xié)同效應研究.pdf

1、苯胺和Cr(Ⅵ)都是印染等行業(yè)的廢水中常見的污染物,苯胺是一種潛在的致癌物質,它會阻礙人體血液對氧氣的運輸,并且會損壞脾臟,Cr(Ⅵ)也具有較強的致癌性。隨著經濟的發(fā)展,工業(yè)廢水的排放量日益增加,進入環(huán)境的苯胺和Cr(Ⅵ)的量也逐年增多,對環(huán)境造成巨大的危害。開展對廢水中苯胺和Cr(Ⅵ)的治理研究有直接的現實和環(huán)境意義。TiO2光催化技術作為一項新型的廢水處理及凈化技術,與其他傳統(tǒng)的水處理技術相比具有降解完全、高效、無污染等優(yōu)點,因而具

2、有良好的應用前景。
　　本文采用納米TiO2光催化技術同時處理廢水中的苯胺和Cr(Ⅵ),發(fā)現苯胺的光催化氧化和Cr(Ⅵ)的光催化還原之間存在顯著的協(xié)同效應。通過研究溶液的pH值、苯胺的濃度對苯胺和Cr(Ⅵ)光催化速率及其在催化劑表面吸附的影響,發(fā)現苯胺的光催化降解速率決定于它在TiO2表面的吸附量,Cr(Ⅵ)的存在能夠顯著增強苯胺在TiO2表面的吸附能力,在pH=3.0時,0.2 mmol L-1 Cr(Ⅵ)的加入使苯胺在TiO2

3、表面的吸附量由8.43×10-7 mol g-1增大到8.93×10-6 mol g-1;而苯胺的加入對Cr(Ⅵ)在TiO2表面的吸附基本沒有影響。因此,分析產生協(xié)同效應的原因可能是:(1)同時光催化處理苯胺和Cr(Ⅵ)的過程中,苯胺快速清除TiO2表面的光生空穴,Cr(Ⅵ)捕獲光生電子,抑制了光生空穴和電子的復合,提高了TiO2的量子效率,從而使苯胺的光催化氧化和Cr(Ⅵ)的光催化還原相互促進;(2)在酸性條件下,帶負電的鉻陰離子(H