陽離子摻雜錳鉀礦光化學(xué)降解苯酚的研究.pdf

1、隨著工業(yè)發(fā)展的加速，大量的有機(jī)廢水排入河流湖泊，最終導(dǎo)致水資源的短缺。毒害性大、來源廣泛的含酚廢水處理已經(jīng)迫在眉睫。錳鉀礦是一種常見的氧化錳礦物，由于具有吸附、氧化和催化的性能，在有機(jī)廢水的處理方面具有潛在的應(yīng)用價值。且錳鉀礦作為一種半導(dǎo)體，其光催化性質(zhì)方面的研究受到越來越多的關(guān)注。陽離子的摻雜在一定程度上改變錳鉀礦的物理化學(xué)性質(zhì)，其吸附性、氧化性及光催化的特性會受到較大影響。本實(shí)驗(yàn)采用回流法制備了未摻雜及三種不同陽離子（銀、鈰和鈷）摻

2、雜錳鉀礦（M-Cry），對其晶體結(jié)構(gòu)、比表面積、化學(xué)組成進(jìn)行表征；在光照與非光照條件下研究錳鉀礦光化學(xué)降解苯酚的活性，明確錳鉀礦的光催化活性；探討不同反應(yīng)條件（pH、苯酚初始濃度和礦物濃度）對錳鉀礦光化學(xué)降解苯酚的影響；研究三種陽離子摻雜錳鉀礦對苯酚的光化學(xué)降解作用，探究不同類型陽離子引入對錳鉀礦光化學(xué)活性的影響，并對其光化學(xué)反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行初步探討；與此同時，在相同反應(yīng)條件下與二氧化鈦P25的光化學(xué)反應(yīng)活性進(jìn)行比較。
　　本研究主要

3、內(nèi)容包括：⑴非光照條件下錳鉀礦能氧化降解苯酚，12h后其降解率為25.9％；光照能有效促進(jìn)錳鉀礦對苯酚的降解，反應(yīng)12 h后，其降解率為64.6%；錳鉀礦降解苯酚的主要機(jī)制為氧化降解和光催化降解。⑵在光照和非光照條件下，pH的降低均有利于錳鉀礦對苯酚的降解；光照時苯酚的初始濃度及礦物濃度的變化均能影響苯酚降解率。最佳反應(yīng)條件為：pH為4.0、礦物濃度為1.00g/L、苯酚濃度為100mg/L。⑶光照條件下，陽離子的引入對錳鉀礦的苯酚降解

4、率提高不是十分明顯，但能有效提高其TOC去除率。三種陽離子摻雜錳鉀礦的最佳摻雜比為 Ag-Cry-10、Co-Cry-15和Ce-Cry-15，反應(yīng)12 h后其苯酚降解率分別為78.8%、84.5%和81.4%，與未摻雜相比分別提高了17.4%、25.9%和21.3%；而其TOC去除率分別為56.9%、59.6%和54.0%，與未摻雜相比分別提高了127.6%、138.4%和116.0%。非光照條件下，陽離子的引入使錳鉀礦的苯酚降解率分

5、別提高了21.9%、35.6%和19.7%；TOC去除率分別提高了43.8%、92.6%和66.1%。通過光照和非光照條件下陽離子摻雜錳鉀礦的苯酚降解率和TOC去除率提高效果的比較表明，陽離子的引入能提高錳鉀礦的氧化性質(zhì)與光催化降解活性，而光催化降解活性的提高更為明顯。⑷TiO2（P25）在相同的反應(yīng)條件下的苯酚降解率為93.2%，TOC去除率為73.7%。比較TiO2與陽離子摻雜錳鉀礦的作用效果，發(fā)現(xiàn)陽離子摻雜錳鉀礦的光化學(xué)降解效率與