超聲降解甲基橙和TiO-,2-光催化還原Cr（Ⅵ）過(guò)程中協(xié)同效應(yīng)的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展和擴(kuò)大，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量有害物質(zhì)對(duì)自然環(huán)境的污染日益加劇，對(duì)人類健康的危害也日益嚴(yán)重。常規(guī)的物理、化學(xué)、生物方法難以滿足凈化處理在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的要求，廢水的處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。隨著研究的深入，高級(jí)氧化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并有了快速發(fā)展。高級(jí)氧化技術(shù)是利用活性極強(qiáng)的自由基(如·OH)氧化分解水中有機(jī)污染物的新型氧化除污技術(shù)，已經(jīng)逐漸成為水處理技術(shù)研究的熱點(diǎn)。高級(jí)氧化技術(shù)包括Fenton試劑法、O3氧化法、高能電子

2、輻射法、超臨界水氧化法、電化學(xué)法、納米光催化法及超聲輻射法等。本文主要研究了低濃度的CCl4對(duì)超聲降解甲基橙(MO)的影響及有機(jī)物對(duì)不同TiO2催化劑光催化還原Cr(VI)的影響，研究結(jié)果如下： (1) 研究了低濃度的CCl4對(duì)超聲降解MO的影響，結(jié)果表明少量的CCl4能促進(jìn)MO的超聲降解。在實(shí)驗(yàn)條件下，MO的超聲脫色過(guò)程符合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程；同時(shí)MO的超聲脫色速率與CCl4濃度、MO濃度及溶液pH相關(guān)，其脫色速率常數(shù)隨

3、著CCl4濃度的增加，MO濃度的降低及溶液pH的減小而增大。CCl4能加速M(fèi)O超聲脫色的主要原因是CCl4超聲作用產(chǎn)生的·Cl與HClO共同作用的結(jié)果?；贛O的脫色速度與CCl4濃度之間存在良好的線性關(guān)系，建立了一種用MO超聲褪色分光光度法間接測(cè)定痕量CCl4的新方法。在優(yōu)化的條件下，該方法測(cè)定CCl4的線性范圍為0.4-20 mg L-1，檢出下限為0.2 mg L-1，相關(guān)系數(shù)R2= 0.9996。采用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定了自來(lái)水、東湖

4、水和人工廢水中CCl4的含量，其精密度及回收率等均令人滿意。 (2) 用世界公認(rèn)的光催化活性高的催化劑Degussa P25進(jìn)行對(duì)比，研究了有機(jī)物對(duì)不同煅燒溫度下的國(guó)產(chǎn)TiO2光催化還原Cr(VI)的影響。國(guó)產(chǎn)TiO2隨著煅燒溫度的升高，其銳鈦礦晶型不斷完善，當(dāng)溫度高達(dá)900°C時(shí)，銳鈦礦晶型完全轉(zhuǎn)化為金紅石型；與此同時(shí)催化劑的比表面積隨煅燒溫度的升高而不斷減小。在實(shí)驗(yàn)條件下，Cr(VI)的光催化還原反應(yīng)遵循準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)

5、程。當(dāng)污水中只存在Cr(VI)一種污染物時(shí)，TiO2光催化還原Cr(VI)的速率常數(shù)kCr隨著國(guó)產(chǎn)TiO2煅燒溫度的提高先增大，在煅燒溫度達(dá)到500°C時(shí)kCr最大，然后則不斷減小。然而當(dāng)有機(jī)污染物共存時(shí)，由于有機(jī)污染物可作為光生空穴的捕獲劑，與單獨(dú)處理Cr(VI)的光催化還原速率常數(shù)相比，TiO2光催化還原Cr(VI)的速率常數(shù)明顯增大。特別是當(dāng)有機(jī)污染物甲酸存在時(shí)，與單獨(dú)光催化還原Cr(VI)相比，未經(jīng)任何熱處理的國(guó)產(chǎn)TiO2光催化