二氧化鈦光催化降解木質素類模型物——對羥基苯丙酸.pdf

1、造紙廢水尤其是造紙黑液是水污染的主要來源之一，木素具有在自然條件下不易降解和較低水的透明度兩大特點，使造紙廢水難于處理。半導體光催化氧化技術可以將許多難降解的有機污染物氧化分解為無毒、無害的小分子物質。TiO2光催化氧化技術具有高效、徹底、選擇性小等特點，在光催化過程中有機污染物會被氧化分解生成CO2、H2O、無機鹽等而礦化。
　　 本文采用圓柱型光催化反應器，以紫外燈作光源，二氧化鈦作光催化劑，采用外循環(huán)冷卻的懸浮態(tài)多相光催化

2、反應體系，對含有木素類模型物-對羥基苯丙酸的有機廢水進行催化降解實驗研究。在實驗室內采用溶膠-凝膠法自制了超細二氧化鈦光催化劑,考察制備過程中的多個因素對二氧化鈦催化活性的影響，實驗表明:最佳工藝條件為（試劑均為分析醇），反應室溫25℃左右，鹽酸調節(jié)pH為2-3，V(鹽酸丁酯)∶V(乙醇)∶V()∶V(水)=10mL∶60mL∶4mL∶8mL。主要選擇造紙廢水中木素類模型物—單一的化合物-對羥基苯丙酸(HL)作為目標降解物質，討論光源、

3、酸堿度、反應溶液初始濃度、催化劑用量、曝氣量等因素對對羥基苯丙酸光催化降解速率的影響。對羥基苯丙酸在催化劑TiO2表面上的吸附行為進行研究。在吸附研究的基礎上研究對羥基苯丙酸的光降解反應動力學特性。實驗表明，溶液中對羥基苯丙酸在TiO2上的吸附60min內可以達到平衡，通過Langmuir吸附定律可得對羥基苯丙酸在TiO2表面上的吸附常數(shù)和最大吸附量，引入Langmuir-Hinshlwood反應動力學模型建立對羥基苯丙酸的降解動力學方

4、程。在一定降解條件下，對對羥基苯丙酸類木質素(HL)光催化降解的動力學和機理進行了研究。實驗結果表明，HL的光催化降解過程包括吸附和降解兩個過程，HL在TiO2光催化劑表面上的吸附常數(shù)Ka=1.597×10-2，最大吸附量Qmax=20.161 mg.g-1，運用L-H方程討論了HL的降解動力學，并得到反應動力學方程1/r=6.8823/C+0.1099。對對羥基苯丙酸單因素降解實驗結果表明，暗反應60 min后，溶液中對羥基苯丙酸在T