可見光光催化降解染料廢水的研究.pdf

1、染料廢水因其水量大,濃度高,成分復雜,色度深,鹽度高,毒性強,難生化降解等特點,屬于難處理的工業(yè)廢水,是目前人們研究的熱點之一。
　　 隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,環(huán)境污染和能源危機問題變得日益嚴重。傳統(tǒng)治理污染的方法普遍具有耗資大、徹底降解有機物困難等特點,因此從保護環(huán)境和節(jié)約能源的角度考慮,采用光催化氧化--這一綠色高效的高級氧化技術處理污水的研究越來越得到人們的關注。二氧化鈦作為光催化劑,因其具有高穩(wěn)定性、高效性、耐光腐蝕、無二次

2、污染、物料廉價、易得以及具有較好的普適性等優(yōu)點而成為國內外爭相研究的熱點。
　　 由于TiO2對光的吸收僅限于紫外光區(qū),對于可見光或太陽的吸收利用率很低。金屬離子摻雜能有效地組織電荷在轉移過程中的復合,使其光催化活性提高,同時能擴展光譜響應范圍,提高太陽能的利用率。利用太陽能進行污染物的處理研究,對于保護環(huán)境,維持生態(tài)平衡,實現可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
　　 本文用溶膠-凝膠法制備了TiO2粉體,通過正交試驗,討論了不

3、同制備條件(醇、乙酸、水、反應溫度)對溶膠時間及效果的影響,從而得到制備純TiO2粉體的最佳工藝條件,即各物料配比為n(C2H5OH):n(H2O):n(CH3COOH):n[Ti(BuO4)]=10:5:0.5:1的條件下,溫度控制在40℃左右,硝酸調節(jié)pH在2-3時,其凝膠時間最短且效果最好。
　　 為了提高TiO2催化劑可見光下的光催化性能,本實驗向溶膠中分別加入不同離子(La3+、Sn4+、Ni2+、Cd3+),來研究其

4、對TiO2光催化性能的影響。結果表明,加入適量的金屬離子可以提高TiO2的可見光光催化性能,La3+的加入提高程度最大、Sn4+第二、Ni2+第三、Ce3+最低。當La3+離子摻雜濃度為0.1％時,TiO2催化劑的活性最好,其對甲基橙的最高降解率達到89.9％,是純TiO2催化劑的1.7倍。同時文章探討了金屬離子摻雜ZiO2粉體提高可見光催化活性的機理。
　　 采用甲基橙溶液作為模擬染料廢水,研究了La3+離子摻雜TiO2催化劑

5、在可將光下降解廢水的最佳工藝條件。結果表明:當La3+離子摻雜量為0.1％,煅燒溫度為500℃,甲基橙廢水的pH=5,催化劑用量為1g/L,染料的初始濃度為5mg/L,反應時間3小時后,其光催化性能最佳。
　　 研究了在太陽光條件下,La3+/TiO2催化劑處理實際染料生產廢水的實際運用條件?？疾炝颂鞖馇闆r的不同、催化劑濃度的不同以及廢水pH的不同對實際染料生產廢水降解效果的影響。結果顯示:在晴天正午時的降解效果是最好的,并且L