TiO-,2-納米管對水中4，4’-二溴聯(lián)苯的光催化降解研究.pdf

1、多溴聯(lián)苯是一類十分常用的溴代阻燃劑,由于其不易燃燒,高溫下可以分解出強(qiáng)還原劑.溴原子,捕獲燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的·OH和·O·游離基,且會分解出密度較大的不燃?xì)怏w,覆蓋于燃燒物表面,隔絕或稀釋了空氣,從而達(dá)到阻止燃燒的目的。因此被作為添加型阻燃劑廣泛加入到電子電氣產(chǎn)品的塑料部件、橡膠零件、電線、絕緣膠布、泡沫、建筑材料和汽車內(nèi)飾布等紡織品中。但由于本身難溶于水且具有親脂性,通過各種渠道進(jìn)入環(huán)境中后易吸附于土壤和沉積物中,經(jīng)過食物鏈富集進(jìn)入動物和

2、人體影響生物的生殖、發(fā)育和內(nèi)分泌系統(tǒng)。
　　 納米TiO2光催化技術(shù)是近幾十年學(xué)術(shù)界研究的焦點(diǎn)。其具有廉價、穩(wěn)定、催化效率高、無毒等特點(diǎn),可以用于水、大氣和污水處理等領(lǐng)域利用光能還原重會屬離子、殺菌、除異味和有效催化降解難降解有機(jī)物并將其礦化為H2O和CO2,防止二次污染。
　　 本研究使用水熱法合成TiO2納米管和摻雜了N、Gd、Gd:N(1:1)的TiO2納米管。管外貌均勻,中空、兩端開口,且X-射線衍射圖譜均有明顯

3、的銳鈦礦型衍射峰。
　　 實(shí)驗(yàn)摸索出使用Waters1525-2998高效液相色譜儀測定甲醇中的4,4'-二溴聯(lián)苯的最佳條件,使用自主合成的TiO2納米管對水溶液中的4,4'-二溴聯(lián)苯進(jìn)行光催化降解,樣品通過固相萃取柱萃取,甲醇洗脫后,通過高效液相色譜儀測定,發(fā)現(xiàn)具有較好的光催化降解效果。在高壓汞燈的照射下,4,4'-二溴聯(lián)苯發(fā)生了脫溴等分解反應(yīng),最終在水溶液中得到去除。摻雜不同物質(zhì)的TiO2納米管光催化降解效率也不同,總體上符

4、合銳鈦礦型的特征衍射峰越大光催化降解率越高的趨勢。對未摻雜的TiO2納米管光催化降解4,4'-二溴聯(lián)苯的過程進(jìn)行了動力學(xué)研究,結(jié)果顯示其降解過程符合Langrnuir-Hinshelwood動力學(xué)模式。
　　 影響TiO2納米管光催化氧化的因素有很多,不同的光源、反應(yīng)液初始濃度、納米管添加量、Ph值都會對4,4'-二溴聯(lián)苯的光催化降解過程有明顯的影響。結(jié)果表明,高壓汞燈作為光源的光催化降解率明顯高于氙燈光源;4,4'-二溴聯(lián)苯的

5、光催化降解率隨著反應(yīng)液初始濃度的增加呈先升高后降低的趨勢,在初始濃度為6ppm時降解率最高;隨著納米管添加量的增加,4,4'-二溴聯(lián)苯的光催化降解率也呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,對于250Ml濃度為6ppm的反應(yīng)液來說,最佳的納米管添加量為0.01g;Ph值的變化對4,4'-二溴聯(lián)苯光催化降解率的影響最為明顯,在Ph=1、11時光催化降解率最高,在Ph值呈中性時催化降解率相對較低。
　　 實(shí)驗(yàn)還考察了在反應(yīng)液中加入不同物質(zhì)后對光催化