改性的鈣鈦礦型層狀K2La2Ti3O10模擬太陽(yáng)光催化降解氯苯的研究.pdf

1、氯苯屬于鹵代芳香族化合物中的一種，它使用廣泛，可用于很多有機(jī)材料中間體的合成。雖然氯苯具有廣泛的用途，但因其具有沸點(diǎn)低、常溫常壓下容易揮發(fā)且在環(huán)境中持久、不易降解等特征，會(huì)對(duì)水體、土壤和大氣造成嚴(yán)重污染。同時(shí)，氯苯類化合物在人體內(nèi)不斷地累積，會(huì)對(duì)人體健康造成極大危害。而傳統(tǒng)的去除氯苯的方法如好氧、厭氧微生物法、還原法及超聲氧化法等對(duì)氯苯均不能有效地降解去除。為此，本文圍繞利用模擬太陽(yáng)光催化降解去除氯苯進(jìn)行研究，并對(duì)改性后催化劑的活性進(jìn)行

2、探討。
　　采用溶膠-凝膠法制備鈣鈦礦型層狀催化劑 K2La2Ti3O10，并對(duì)催化劑的制備條件進(jìn)行探討。研究得出，通過溶膠-凝膠法可以成功制備出目標(biāo)催化劑。當(dāng)煅燒溫度為950℃，煅燒時(shí)間為2 h時(shí)，催化劑的活性最高，光照180 min后氯苯的降解率可到達(dá)38.0％。
　　通過離子交換法對(duì)催化劑進(jìn)行改性。對(duì)于催化劑Fe3+/K2La2Ti3O10，最佳制備條件為離子交換濃度0.15 mol/L，交換溫度60℃以及煅燒溫度50

3、0℃，此時(shí)氯苯降解率可達(dá)到49.1%。對(duì)于催化劑Cu2+/K2La2Ti3O10，當(dāng)離子交換濃度為0.10 mol/L，交換溫度為20℃以及煅燒溫度為500℃時(shí)，氯苯降解率最高，為51.1%。對(duì)于催化劑 H2La2Ti3O10，酸化時(shí)間是影響催化劑活性的重要因素，酸化48 h時(shí)，催化劑活性最高，氯苯降解率達(dá)到43.2%。
　　研究K2La2Ti3O10、Fe3+/K2La2Ti3O10、Cu2+/K2La2Ti3O10和H2La2

4、Ti3O10四種催化劑的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、反應(yīng)條件、CO2的通入量對(duì)氯苯降解率的影響。研究得出，四種催化劑降解氯苯的反應(yīng)體系均符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，且Cu2+/K2La2Ti3O10催化劑降解氯苯的反應(yīng)速率最大。反應(yīng)時(shí)催化劑的用量、氯苯的初始濃度均對(duì)降解率產(chǎn)生影響且存在一個(gè)最佳值。CO2的通入會(huì)促進(jìn)氯苯的降解，且當(dāng)CO2的分壓為50%時(shí)氯苯降解率最高，可達(dá)到68.0%。對(duì)氯苯進(jìn)行光催化降解的最終產(chǎn)物中有苯甲醛生成，所以，光催化降解氯苯的同時(shí)