光電催化氧化處理水中的鄰苯二甲酸二甲酯.pdf

1、環(huán)境激素類有機(jī)污染物是一類影響及破壞生物體內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)，其具有毒性大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、較難降解等特點(diǎn)。因此尋求高效廉價的處理工藝已成為目前環(huán)境工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)?；诖?，本研究開發(fā)了新穎的TiO2/Ni光電催化氧化(PECO)工藝體系來處理水中的有機(jī)環(huán)境激素類物質(zhì)－鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)。
　　本文采用微波輔助法制備了TiO2/Ni光電極，并優(yōu)化得到最佳制備工藝為：微波反應(yīng)體系溫度90℃，微波輻照時間30

2、min，n(H+)/n(Ti)=1：1，浸漬-提拉速率1.0mm/s，提膜15層，采用40℃恒溫干燥箱作為層間干燥方式。采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡（SEM）、傅里葉紅外光譜儀（FT-IR）等結(jié)構(gòu)分析方法對制備的光電極進(jìn)行了表征，結(jié)果表明，微波輔助法制得的TiO2溶膠具有完整的銳鈦礦晶型，且在泡沫鎳基體表面形成了連續(xù)、均勻的納米膜。
　　以自制的鎳基二氧化鈦（TiO2/Ni）為光陽極，纖維狀石墨氈材料（GF)為光陰極，飽和甘

3、汞電極(SCE)為參比電極組建了TiO2/Ni PECO工藝體系，以降解DMP為模型反應(yīng)，通過實驗獲得此工藝體系的最佳運(yùn)行參數(shù)：當(dāng)紫外光強(qiáng)為42.6μW/cm2，DMP初始濃度為15mg/L時，外加偏轉(zhuǎn)電壓1.5V，曝氧速率40mL/min，光電極有效面積為4cm2，溶液pH值為6.0。在此條件下，DMP的去除率可達(dá)80％以上。
　　進(jìn)一步研究實驗結(jié)果表明，TiO2/Ni PECO體系對DMP有較高的礦化降解性能，礦化率達(dá)45.5

4、％。且該體系光電之間存在協(xié)同效應(yīng)。
　　本文還研究探討了TiO2/Ni PECO工藝降解反應(yīng)動力學(xué)和HO的生成規(guī)律，通過研究各反應(yīng)條件對降解動力學(xué)的影響，確定了反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)動力學(xué)常數(shù)。得到總反應(yīng)速率常數(shù)公式為k=Cf,(AV,IO),=εVCαδβ020 OAγCIε.2020AV.042.12=63 I O.0266.105并確定了當(dāng)DMP初始濃度一定時，影響TiO2/Ni PECO氧化速率各因素的強(qiáng)弱排序為：催化劑面積A>紫