Pr-Co-TiO2-鱗片石墨粒子電極光電催化降解有機(jī)染料的研究.pdf

1、染料廢水具有水量大、色度高、成分復(fù)雜、難生物降解和對環(huán)境的危害大等特點(diǎn)，因此，染料廢水的處理是環(huán)境治理的熱點(diǎn)之一。光電催化技術(shù)是光催化氧化和電化學(xué)氧化結(jié)合起來的一門新興水處理技術(shù)，具有高效、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，其對環(huán)境治理具有重要的意義。因此，本文主要研究三維粒子電極光電催化降解有機(jī)染料。
　　為提高TiO2的光催化活性，本文擬采用Pr和Co共摻雜對其進(jìn)行改性，采用溶膠-凝膠法成功制備出Pr-Co/TiO2/鱗片石墨，并將其作為粒子

2、電極。實(shí)驗(yàn)中采用500W氙燈作為光源模擬太陽光，直流穩(wěn)壓電源提供偏壓，兩片面積相等的不銹鋼板分別作為三維電極的陽極和陰極。
　　探討了Pr和Co的摻雜量對光電催化降解羅丹明B效果的影響，當(dāng)n(Ti):n(Pr):n(Co)=1:0.003:0.001時，制備出的粒子電極的光電催化性能較佳，并且具有較好的光電協(xié)同作用和穩(wěn)定性。對制備的Pr-Co/TiO2/鱗片石墨進(jìn)行比表面積分析(BET)，電子掃描顯微鏡分析(SEM)、X射線光電子

3、能譜分析(XPS)和傅里葉紅外光譜分析(FTIR)。
　　考察了電解質(zhì)Na2SO4濃度、外加偏壓、粒子電極投加量、曝氣量、pH值和RhB初始濃度等對光電催化降解RhB效果的影響。當(dāng)電解質(zhì)濃度為0.03mol/L、外加偏壓為10V、粒子電極投加量為6.67g/L、曝氣量為30mL/min、pH值為3、RhB初始濃度為25mg/L時，反應(yīng)45min后，RhB的去除率達(dá)98.6％。在一定時間和一定濃度范圍內(nèi)，光電催化降解RhB服從一級反

4、應(yīng)動力學(xué)。
　　為研究該粒子電極對其它有機(jī)染料廢水是否具有較好的降解效果，將該體系用于光電催化降解三苯甲烷類染料酸性品紅。當(dāng)電解質(zhì)Na2SO4濃度為0.02mol/L、外加偏壓為6V、粒子電極投加量為6.67g/L、pH值為2、酸性品紅初始濃度為20mg/L、反應(yīng)時間為45min時，其去除率達(dá)97.5％。當(dāng)酸性品紅濃度為50mg/L時，反應(yīng)60min后，酸性品紅的去除率仍達(dá)96.5％。在一定時間和一定濃度范圍內(nèi)，光電催化降解酸性品