活性炭負(fù)載納米TiO-,2-光催化降解苯酚的研究.pdf

1、含酚廢水是工業(yè)廢水中危害大、處理困難的一種，是我國目前重點(diǎn)控制的廢水之一。光催化氧化技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種新型水處理技術(shù)，具有處理效率高、工藝設(shè)備簡單、操作條件易控制、非選擇性地降解有機(jī)污染物、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，且具有可直接利用太陽能的潛力，受到國內(nèi)外研究人員的關(guān)注。納米二氧化鈦光催化劑因其特殊的性能，在生物難降解廢水處理方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。針對二氧化鈦光催化劑太陽能利用效率低和粉末光催化劑在使用過程中存在分離與回收困難等問題

2、，光催化劑的負(fù)載和摻雜改性逐漸成為一個新的研究熱點(diǎn)。 本文以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，利用溶膠-凝膠法制備了納米二氧化鈦粉體材料，通過其對苯酚光催化降解實(shí)驗(yàn)，研究了水含量、乙酰丙酮、乙醇和硝酸的配比對光催化性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明，在22℃水解溫度條件下，500℃鍛燒1h，實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的反應(yīng)物配比(物質(zhì)的量之比)鈦酸四丁酯∶水∶乙酰丙酮∶乙醇∶硝酸丙1∶4∶1∶16∶1，二氧化鈦納米粉體對500mg/L的苯酚溶液有最高的光催化活性，用透射電

3、鏡(TEM)觀察二氧化鈦粉體的粒徑約為15nm左右。 在納米TiO2制備的基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)研究了活性炭負(fù)載納米TiO2光催化氧化處理苯酚，考察了苯酚的初始濃度、H2O2投加量、反應(yīng)時間、不同光強(qiáng)、活性炭負(fù)載納米TiO2的次數(shù)等因素對光催化降解苯酚的影響，并得出以下主要結(jié)論：(1)以顆?；钚蕴繛檩d體的TiO2光催化劑的活性較TiO2粉末有很大的提高；負(fù)載次數(shù)對光催化劑活性影響較大，其中負(fù)載兩次的光催化劑的活性最高。(2)隨著溶液初

4、始濃度的增加，苯酚的光催化降解率降低。(3)pH值對光催化的影響比較明顯，酸性條件比堿性條件更有利于光催化進(jìn)行，而中性條件下的光催化活性較弱。(4)氧化劑H2O2的最佳加入量為6.0mmol/L。(5)3個紫外燈下的光催化活性高于1燈和2燈的催化活性。 本文還選擇了Pb(Ⅱ)，Ce(Ⅲ)，Co(Ⅱ)，F(xiàn)e(Ⅲ)，Mo(Ⅵ)，Ag(Ⅰ)，Cu(Ⅱ)，B(Ⅲ)對TiO2/AC進(jìn)行摻雜改性。通過對苯酚水溶液的光催化降解實(shí)驗(yàn)表明，離子