光電催化協(xié)同去除有機與銅離子復合水體污染物研究.pdf

1、本文采用不同的方法合成了光催化半導體材料，如 TiO2、α-Fe2O3和 ZnO。利用 FESEM、XRD、XPS、UV-Vis等表征手段對合成材料的表面形貌、晶型結構、元素的組成和價態(tài)、光吸收性能進行了評價。并且研究了 TiO2納米管電極和α-Fe2O3/ZnO膜電極用于光電催化去除有機/無機混合污染物。主要實驗內(nèi)容包括以下兩個部分：
　　1、構建了光電催化體系同時去除氧氟沙星和銅離子的復合物。高度有序的二氧化鈦納米管作為光電催

2、化體系中的光陽極來去除氧氟沙星，銅離子沉積在陰極鈦片表面。與光催化、電化學和直接光照法相比，光電催化技術在氧氟沙星和銅離子的去除方面展現(xiàn)了較高的去除效率。電流為8 mA，pH值為2，支持電解質(zhì)Na2SO4的濃度為0.2 M時，氧氟沙星和銅離子的效果最佳，分別為90.1％和76.8%。并且在氧氟沙星和銅離子混合污染物體系中，氧氟沙星促進銅離子的去除而銅離子抑制氧氟沙星的去除。此外，利用差示脈沖伏安法和高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分析了光電催化

3、系統(tǒng)去除氧氟沙星-銅離子的機理。結果表明，銅離子影響氧氟沙星的去除效率，但它并沒有改變氧氟沙星的去除機制。通過伏安分析能夠明顯的觀察到有電活性的中間產(chǎn)物生成并且進一步驗證了銅離子抑制氧氟沙星的去除。由高效液相色譜-質(zhì)譜法確定了氧氟沙星去除過程中的中間副產(chǎn)物，提出了光電催化去除氧氟沙星-銅離子復合物的去除機制。
　　2、采用兩步液相沉積法成功的制備了α-Fe2O3/ZnO膜電極。在光電催化去除污染物的體系中，采用可見光照射，并施加+

4、1.0 V的電壓，以α-Fe2O3/ZnO膜電極為光催化劑和工作電極，羅丹明B為模擬污染物。當α-Fe2O3膜液相沉積時間為20 min時，羅丹明B的去除效率最佳，達到65.7%。同時α-Fe2O3/ZnO膜電極比單一膜電極能更好的去除羅丹明B。采用同一電極，經(jīng)過4次連續(xù)實驗顯示出了α-Fe2O3/ZnO膜良好的穩(wěn)定性。此外，α-Fe2O3/ZnO膜電極在去除無色有機污染物和無色有機污染物與Cu2+混合污染物時都體現(xiàn)出了較好的實驗效果。