高壓脈沖放電協(xié)同TiO-,2-光催化降解亞甲基藍(lán)的研究.pdf

1、高壓脈沖放電反應(yīng)不但可以產(chǎn)生-OH、H2O2、O3等活性物質(zhì),而且還會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的紫外輻射。本文研究了高壓脈沖放電協(xié)同TiO2光催化對(duì)亞甲基藍(lán)模擬廢水的處理效果。此方法結(jié)合了兩種高級(jí)氧化技術(shù)的高效、快速、無二次污染等特點(diǎn),且由于利用高壓脈沖放電輻射的紫外光來誘導(dǎo)TiO2發(fā)生催化反應(yīng),提高了能量利用效率。
　　 本文借鑒傳統(tǒng)氣液放電裝置,對(duì)放電電極進(jìn)行了改造,對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行了設(shè)計(jì),選擇亞甲基藍(lán)(MB)為處理對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？疾炝斯に噮?shù)

2、(電極距離、通入氣量、初始pH值、廢水的初始濃度及催化劑投加量),電氣參數(shù)(脈沖電壓、初始電導(dǎo)率、電源頻率)等因素對(duì)降解效果的影響；通過正交試驗(yàn)對(duì)各參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得到了最佳的反應(yīng)條件；利用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紫外可見漫反射(UV-Vis DRS)對(duì)制備的CO2+摻雜TiO2光催化劑進(jìn)行了表征；分析了液相高壓脈沖放電技術(shù)與TiO2光催化技術(shù)對(duì)目標(biāo)污染物的降解效果和兩種技術(shù)聯(lián)用的協(xié)同性。結(jié)論如下:
　　 1.

3、工藝參數(shù)的影響:催化劑投加量有最佳值,實(shí)驗(yàn)確定最佳值為0.8 g·L-1；電極距離越近,亞甲基藍(lán)的降解率越高；亞甲基藍(lán)的降解率隨通氣量的增加而增加,但是大于2 L·min-1時(shí),降解率增加量很?。籶H值對(duì)亞甲基藍(lán)降解率影響較大,初始pH值為酸性時(shí)有利于降解,堿性時(shí)則抑制降解；亞甲基藍(lán)溶液的初始濃度增加時(shí)其降解率會(huì)下降,但延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間可使降解率增加。
　　 2.電氣參數(shù)的影響:輸入電壓低于起始電暈電壓時(shí),降解率幾乎為零。高于起始電

4、暈電壓時(shí),電壓越高越利于亞甲基藍(lán)的降解；亞甲基藍(lán)的降解率隨電導(dǎo)率的減小而增大；電源能有足夠大功率時(shí),脈沖頻率的增加可提高降解效率。
　　 3.正交試驗(yàn)表明對(duì)亞甲基藍(lán)模擬廢水降解的最優(yōu)條件為:溶液初始濃度C=10mg·L-1,溶液初始pH值pH=2.54,脈沖電壓U=10 KV,催化劑濃度C0=0.8g·L-1,電極距離L=2 cm,脈沖頻率f=15 KHz,通入空氣量Q=3 L·min-1。
　　 4.對(duì)C02+摻雜Ti

5、O2光催化劑進(jìn)行表征:電鏡掃描SEM,發(fā)現(xiàn)所制的TiO2粒徑比較均勻,邊緣清晰,呈比較規(guī)則的球型,約在20 nm左右；X射線衍射圖譜表明Co2+摻雜的TiO2的具有光催化效果很好的典型的銳鈦礦型TiO2晶體結(jié)構(gòu),且摻雜前后衍射峰位置沒有發(fā)生大改變；通過UV-Vis漫反射圖譜說明摻雜了Co2+的TiO2光催化劑的光響應(yīng)強(qiáng)度提高了,對(duì)光的吸收增強(qiáng),將有利于光化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。
　　 5.添加Co2+摻雜TiO2后,亞甲基藍(lán)的降解率由8