活性炭負(fù)載TiO-,2-光催化降解偶氮染料廢水的研究.pdf

1、光催化氧化技術(shù)是一種新型的廢水處理技術(shù)，具有處理效率高、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作條件易控制、無選擇性地降解有機(jī)污染物等優(yōu)點(diǎn)，光催化氧化技術(shù)的誕生，開創(chuàng)了染料廢水降解的新局面。本文利用溶膠-凝膠-浸漬法制得負(fù)載型TiO2/AC和Ag-TiO2/AC光催化劑，選擇具有代表性的甲基橙和剛果紅兩種偶氮染料作為對(duì)象，以TiO2/AC和Ag-TiO2/AC作為光催化劑，進(jìn)行了光催化氧化甲基橙和剛果紅的試驗(yàn)研究及機(jī)理探討。 本文考察了溶液初始pH值

2、、溶液初始濃度、TiO2負(fù)載量和負(fù)載型光催化劑TiO2/AC投加量這四個(gè)因素在光催化氧化降解甲基橙和剛果紅的過程中，對(duì)目標(biāo)降解物脫色率的變化和COD降解率的影響；并確定了較佳的降解條件，在此基礎(chǔ)上，對(duì)TiO2/AC進(jìn)行改性制成Ag-TiO2/AC，然后再利用Ag-TiO2/AC光催化劑研究其對(duì)目標(biāo)降解物的脫色率的影響。研究表明：溶液初始pH值對(duì)甲基橙和剛果紅的降解影響較大，甲基橙在pH=3時(shí)脫色率最高，剛果紅在pH=9時(shí)脫色率最高；溶液

3、的初始濃度越高，光催化降解的單位時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)量就越大，但當(dāng)初始濃度超過20mg/L后，單位時(shí)間的反應(yīng)量基本不變；TiO2負(fù)載量為29.8％時(shí)對(duì)甲基橙的降解效果最好，TiO2負(fù)載量為37.4％時(shí)對(duì)剛果紅的降解效果最好；TiO2/AC投加量在8.0g/L時(shí)對(duì)甲基橙的降解效果最好，TiO2/AC投加量在4.0g/L時(shí)對(duì)剛果紅的降解效果最好。Ag-TiO2/AC作為光催化劑，對(duì)甲基橙和剛果紅的降解速率比TiO2/AC高。 本文以甲基橙和

4、剛果紅的降解為試驗(yàn)對(duì)象，借助于紫外-可見光譜測(cè)試技術(shù)和理論分析，研究染料的降解歷程及影響因素。結(jié)果表明：在甲基橙和剛果紅溶液中，COD的降解是在脫色基本完成后才開始降解的；剛果紅降解過程中有酸性有機(jī)中間產(chǎn)物產(chǎn)生；在活性炭-二氧化鈦復(fù)合體系中，活性炭對(duì)TiO2的光催化氧化具有協(xié)同增強(qiáng)催化作用；偶氮染料的光吸收特征速率Kα,A(λ)和催化劑生成的羥基自由基的總量子產(chǎn)率φα,A(λ)是影響偶氮染料光催化降解速率常數(shù)的主要因素。這一些機(jī)理的探討