染料敏化二氧化鈦可見光光催化降解有機污染物研究.pdf

1、近年來，以納米TiO2光催化劑為代表的光催化氧化技術是一種新型的污水處理技術，因其具有成本低，無二次污染，高效，光化學性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點而受到廣泛關注。然而TiO2的電子一空穴容易復合，量子效率低，可見光利用率也較低，這些缺點限制了它的廣泛應用，本文利用染料進行敏化對TiO2進行改性，提高其光響應范圍，從而提高光催化效率。
　　 本論文利用P-25型TiO2作為催化劑對模擬苯酚廢水進行光催化處理，研究了其在可見光下的光催化性能。探討

2、了催化劑用量，苯酚初始濃度，光源，PH值等外部因素對TiO2催化劑光催化降解過程的影響。重點研究了加入各種染料對TiO2光催化降解有機污染物效率的影響，篩選出了敏化效果較好的染料，獲得了染料的最佳用量，初步探討了吸附染料的TiO2高效氧化去除污染物的機理和途徑。
　　 研究了單一TiO2在模擬太陽光和紫外光下降解苯酚的活性。考察了催化劑用量、苯酚初始濃度、光源、pH值、O2等因素對TiO2光催化效率的影響。低濃度下苯酚降解過程符

3、合一級反應動力學，降解率隨初始濃度的升高而降低，在通入空氣，PH值條件為中性，光源為紫外光條件下降解率最好，且隨催化劑加入量的增多光催化降解效率先增大后減小。
　　 篩選了酸性品紅、茜素紅、檸檬黃、曙紅、亞甲基蘭、孔雀石綠、酸性鉻蘭、剛果紅八種價格低廉、可見光吸收系數(shù)大的染料，并把它們用于太陽光TiO2光催化降解污染物體系。實驗發(fā)現(xiàn)：加入不同的染料對體系中苯酚的降解效率有不同的影響，當加入10 mg/L的茜素紅時，苯酚的降解率從

4、17％提高到91％，加入酸性品紅時也有相應的增強效果，而加入亞甲基藍，曙紅等會使苯酚在降解過程中產(chǎn)生多種中間產(chǎn)物，不利于苯酚的降解，酸性鉻蘭等染料的加入則會抑制苯酚的降解，因此本研究中，我們主要討論在體系中加入茜素紅及酸性品紅時對苯酚降解促進作用的機理研究。同時，也將此種方法應用于表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉廢水的降解過程中，并取得了很好的處理效果。實驗結果說明TiO2光催化劑與染料的組合可有效提高某些污染物的去除效率，這為TiO2的實際