納米二氧化鈦負(fù)載平板炭基電催化膜處理酸性橙Ⅱ偶氮染料廢水研究.pdf

1、偶氮染料廢水是環(huán)境的主要污染物之一，具有成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、色度深等特點(diǎn)。本文制備一種納米TiO2負(fù)載導(dǎo)電微濾平板炭膜，構(gòu)建電催化膜反應(yīng)器，處理一種典型的偶氮染料酸性橙Ⅱ的模擬廢水，考察其降解效率和作用機(jī)理。
　　以具有良好導(dǎo)電性的平板微孔炭膜為基體，采用溶膠-凝膠法技術(shù)制備TiO2負(fù)載炭基電催化膜。通過(guò)高分辨透射電鏡(HRTEM)、X射線衍射儀(XRD)、傅里葉紅外光譜儀（FT-IR）、X射線衍射能譜儀(XPS)等對(duì)電催化膜

2、微觀結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，該方法成功制備TiO2/炭基電催化膜。其中，平板炭基電催化膜是片狀顆粒緊密堆積的狹縫孔結(jié)構(gòu)，電催化膜的比表面積為92.8 m2/g、孔徑為0.51μm、孔隙率為48％、電導(dǎo)率為5.5 mΩ·m、抗折強(qiáng)度為15.94 MPa。此外所負(fù)載的TiO2主要為銳鈦礦晶型，晶粒尺寸為8.2nm，最大負(fù)載量為13.75 wt％。
　　以TiO2/炭基電催化膜為陽(yáng)極，輔助電極不銹鋼為陰極構(gòu)成電催化膜反應(yīng)器處理酸

3、性橙Ⅱ廢水，采用響應(yīng)面法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)膜反應(yīng)器最佳操作參數(shù)為電流密度0.21 mA·cm-2、反應(yīng)溫度29℃、停留時(shí)間19min、廢水起始濃度49 mg·L-1時(shí)，其TOC去除率實(shí)驗(yàn)值為92％，與預(yù)測(cè)值92％完全吻合。此外，其脫色率為97％,能耗為15.7 kWh· kgTOC-1，電流效率為76.61％,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)催化氧化過(guò)程。
　　借助氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)以及計(jì)時(shí)電流法(CA)等分析手段對(duì)染料降解中間