海洋貝類-珊瑚類負載光催化劑降解海面油污的研究.pdf

1、近年來，由于油田泄漏、輪船排污等原因，海洋油污污染問題不斷加劇，嚴重損害了海洋的生態(tài)平衡，不僅造成海洋生物大量死亡，而且還威脅到人類的身體健康。因此，海洋石油污染的防治已成為當前社會各界重點關注和迫切解決的問題之一。TiO2光催化技術是一種新興的環(huán)境治理技術，具有穩(wěn)定性好、活性高、無毒等一系列的優(yōu)點，可以用來處理海面無回收價值的漂浮油污。
　　本文采用鈦酸四丁酯作為鈦源，利用溶膠-凝膠法制備了TiO2催化劑前驅體，又運用浸漬焙燒的

2、方法成功地將催化劑薄膜負載到海洋貝類和珊瑚類等載體上，以石油作為降解對象，進行了一系列的研究分析。
　　首先以海洋貝類作為載體，分別負載了Fe3+-TiO2和Ce3+-TiO2兩種類型的光催化劑，考察了金屬離子摻雜量、催化劑焙燒溫度、水質等因素對石油降解率的影響，實驗結果表明：當摻鐵量為0.7％，焙燒溫度為450℃時Fe3+-TiO2催化劑具有最佳催化活性，在可見光下照射16h后對初始濃度為50mg/L的石油降解率可達61%；當摻

3、鈰量為1.3%，焙燒溫度為450℃時Ce3+-TiO2催化劑具有最佳催化活性，在可見光下照射16h后對石油的降解率可達65%；光催化劑在蒸餾水環(huán)境中對石油的降解效果要比在海水環(huán)境中好。
　　利用珊瑚載體負載Fe3+-TiO2光催化劑進行了初步的實用性模擬，考察了光照、水溫等因素對反應的影響，并進行了宏觀的動力學分析，研究表明：自然光照射8h后石油降解率可達56%，而在自制太陽能燈的照射下8h后石油降解率僅為30%；隨著水溫的升高，

4、催化效率隨之提高，當水溫為10℃時，自然光照8h后石油降解率為50%，當水溫為30℃時，降解率達到60%；石油的光催化降解反應可以分為兩個階段，第二階段符合一級反應的特征，通過阿倫尼烏斯方程求得反應的活化能Ea為26.79 kJ/mol。
　　在海邊進行了實地考察，分別利用珊瑚載體和貝殼載體負載Fe3+-TiO2光催化劑并放入到真實海水環(huán)境中測定了對石油的降解率，結果表明：利用珊瑚載體負載 Fe3+-TiO2催化劑，自然光照8h后