納米T-,i-O-,2-光催化氧化聚乙二醇降解反應的研究.pdf

1、半導體光催化氧化技術(shù)是一種新型的現(xiàn)代水處理技術(shù),由于它能廣泛地利用天然能源--太陽能,且對多種有機物有明顯的降解效果,具有廣闊的應用前景.論文簡述了半導體光催化氧化法的基本原理,概述了納米二氧化鈦降解廢水中高聚物的應用進展.以聚乙二醇為研究對象,考察了納米二氧化鈦光催化氧化聚乙二醇的降解效果.以鈦酸四丁酯為主要原料,通過溶膠-凝膠法制得納米TiO<,2>粉末,用透射電鏡(TEM)和X射線衍射(XRD)對其結(jié)構(gòu)進行表征,表明所制備的TiO

2、<,2>粉末的晶型主要為銳鈦礦型和金紅石型.聚乙二醇濃度采用硫氰酸鐵銨-氯仿體系光度法間接測定,最大吸收波長為515nm,振搖時間30min后Fe(SCN)<,3>在兩相中分配達到平衡并能夠穩(wěn)定至少20min.不同聚合度PEG的回歸方程線性關(guān)系較好.該方法平均回收率97.3-99.4％,相對標準偏差(RSD)不超過1.5％.測定方法準確、可靠.用納米TiO<,2>為光催化劑,研究了不同實驗條件對光催化降解反應的影響.發(fā)現(xiàn)使用銳鈦礦型催化

3、劑的降解率高于金紅石型,光照和催化劑同時存在是反應的必要條件,汞燈作光源的氧化速率高于白熾燈,適宜的催化劑用量是2.5g/L.實驗條件下,納米TiO<,2>光催化氧化聚乙二醇水溶液的反應速率與平均分子量大小有關(guān),分子量越大,反應速率越低.生成物CO<,2>及剩余反應物濃度隨時間變化的實驗結(jié)果表明,該種反應為零級反應.熱重分析、傅立葉變換紅外光譜、核磁共振波譜檢測結(jié)果均表明:光催化氧化過程中間產(chǎn)物有低分子量聚乙二醇、熱穩(wěn)定性較低的甲酸酯以