稀土摻雜ZnO光催化降解城市垃圾滲濾液實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、中國(guó)城鎮(zhèn)化和工業(yè)化加速了城市垃圾的產(chǎn)生，大量城市垃圾填埋場(chǎng)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)導(dǎo)致了垃圾滲濾液產(chǎn)量與日俱增。目前由于我國(guó)垃圾分類還不成熟，導(dǎo)致其產(chǎn)生的滲濾液具有水質(zhì)組成復(fù)雜、生物難降解有機(jī)質(zhì)及有毒有害物質(zhì)較多等特點(diǎn)，是我國(guó)工業(yè)廢水處理的難題和重點(diǎn)。因而研究高效低耗、節(jié)能環(huán)保的水處理新工藝和新材料來(lái)解決這類廢水顯得非常必要。其中，ZnO納米材料是一種對(duì)污水有較好光催化效果的半導(dǎo)體材料，而它的光催化性能與其外部形貌尺寸、內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)及光催化反應(yīng)條件等

2、有很大關(guān)系。
　　論文研究主要分為兩個(gè)部分。第一部分是制備納米光催化材料粉體。以醋酸鋅（Zn(CH3COO)2）、六水合硝酸銪（Eu(NO3)3·6H2O）、六水合硝酸釓Gd(NO3)3.6H2O為主要原料，氫氧化鈉（NaOH）為沉淀劑，聚乙二醇（PEG2000）為礦化劑(表面活性劑)，檸檬酸（鹽酸）為pH調(diào)節(jié)劑（模板劑），采用水熱法制備純ZnO納米棒光催化材料粉體、稀土元素Eu摻雜ZnO復(fù)合納米光催化材料粉體和稀土元素Gd摻雜Z

3、nO復(fù)合納米光催化材料粉體。用XRD、HRTEM、EDS、BET、XPS等現(xiàn)代測(cè)試分析手段對(duì)粉體樣品的晶相、微觀結(jié)構(gòu)、摻雜元素、比表面積等進(jìn)行了表征分析。研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、摻雜元素、摻雜比等反應(yīng)條件對(duì)ZnO微晶微觀形貌的影響。第二部分是研究納米光催化材料粉體對(duì)城市垃圾滲濾液的降解效果。主要結(jié)論如下：
　?。?）確定稀土摻雜ZnO最佳摻雜量、最佳制備條件和最佳光催化反應(yīng)條件。水熱反應(yīng)溫度為160℃，時(shí)間為6h，制備的純ZnO

4、、3％Eu-ZnO和0.1%Gd-ZnO光催劑對(duì)城市垃圾滲濾液的降解效果較好。城市垃圾滲濾液的脫色率分別為31.3%、40.0％和35.8％，COD的去除率分別為36.5%、62.0%和52.5%。
　?。?）根據(jù)武漢市某垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液處理情況，提出將光催化反應(yīng)作為垃圾滲濾液預(yù)處理工藝方案，用光催化效果最好的3%Eu摻雜ZnO復(fù)合光催化劑對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)光催化處理后，垃圾滲濾液的BOD5/CODcr值由原來(lái)的0.