原水中典型異味物質(zhì)的光催化降解研究.pdf

1、本研究對原水中的典型異味物質(zhì)β-環(huán)檸檬醛(β-cyclocitral)、β-紫羅蘭酮(β-Ionone)、α-雪松醇(α-cedrol)進行了光催化降解,并對其光催化降解的Langmuir-Hinshelwood(L-H)動力學模型前提假設進行了驗證。在此基礎上研究了包括光催化劑的性質(zhì)與濃度、異味物質(zhì)的初始濃度以及光源的功率大小等因素對其光催化降解速率的影響。同時本研究合成了TiO2納米管(TNT),對其進行了Fe、W的摻雜改性,并且進

2、行了X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、BET等表征,然后對合成的光催化劑進行了光催化性能的考察。對應于不同的光催化劑,本文對配制水樣及原水實際水樣光催化降解前后的異味情況進行了嗅味層次分析(FPA)。
　　 研究成果表明,β-cyclocitral、β-Ionone、α-cedrol的光催化降解反應為一級反應,其速率總體上隨著光催化劑的濃度、異味物質(zhì)的初始濃度以及光源功率的增加而增大,但過高的光催化劑濃度會導致光源

3、利用效率及光催化劑分散穩(wěn)定性的下降,而初始濃度過高也會導致光催化劑被中間產(chǎn)物吸附飽和,最終導致降解反應速率的下降。Α催化劑的表征、光催化性能數(shù)據(jù)及FPA分析表明,3at.％W摻雜的TNT性能最優(yōu),實際水樣經(jīng)降解后,異味物質(zhì)的嗅味強度下降最明顯,且新產(chǎn)生的異味種類最少。異味物質(zhì)的光催化降解效果的提高主要依賴于光催化劑組成的改善,而在異味物質(zhì)在光催化劑表面的吸附為弱吸附時,比表面積的提高對光催化降解反應的速率提高作用有限。
　　 最