二氧化鈦光催化氧化腐殖酸的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本論文以二氧化鈦為催化劑，紫外殺菌燈為光源，對(duì)水中DBPs的重要先質(zhì)——腐殖酸進(jìn)行了光催化氧化實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原水以腐殖酸粉末配制而成。在懸浮態(tài)實(shí)驗(yàn)中，首先以純TiO2為催化劑，探討了光催化氧化腐殖酸的規(guī)律，考察了光催化處理效果的影響因素，同時(shí)進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：?jiǎn)渭兇呋?暗反應(yīng))時(shí)，腐殖酸沒(méi)有降解；單純光照時(shí)，腐殖酸在3h的最高去除率為37.71％，TOC值幾乎沒(méi)有降低，而光催化氧化反應(yīng)3h后，腐殖酸的降解率可達(dá)82.28％，TO

2、C去除率為38.29％，且能顯著提高腐殖酸的生化降解性。腐殖酸的降解率隨光強(qiáng)的增大，溫度的升高，溶液初始pH值的減小，空氣流量的增大，反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。催化劑的最佳投量為2g/L。另外，由于臭氧與光催化氧化的協(xié)同作用，臭氧光催化反應(yīng)的降解效率明顯高于光催化反應(yīng)和臭氧光解。 其次，對(duì)TiO2進(jìn)行了摻雜Fe3+的改性實(shí)驗(yàn)，考察了復(fù)合納米TiO2催化劑活性的影響因素。結(jié)果表明，當(dāng)摻雜量為0.3％、焙燒溫度為400℃時(shí)，得到的復(fù)合納

3、米TiO2光催化活性最好，且保持時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)三小時(shí)后，腐殖酸的降解率為87.65％，較純TiO2有所提高。復(fù)合納米TiO2光催化氧化腐殖酸符合表觀一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。 在懸浮態(tài)光催化氧化腐殖酸的研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了固定態(tài)光催化體系。采用溶膠—凝膠法在石英玻璃管上制備了TiO2薄膜，解決了TiO2的固定化問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了催化與分離的一體化。分析了固載方法、提拉速度、水量、乙醇及硝酸、反應(yīng)溫度、熱處理溫度等制膜影響因素，并對(duì)催化膜進(jìn)