CuO-TiO2光催化處理染料廢水研究.pdf

1、近幾十年來(lái)，TiO2以其無(wú)毒、催化活性高、穩(wěn)定性好、氧化能力強(qiáng)等特點(diǎn)，使得TiO2光催化氧化處理難降解工業(yè)廢水成為可能。但是，TiO2的紫外光激發(fā)特性再一定程度上限制了它的應(yīng)用。大量研究表明，改性TiO2可以擴(kuò)展激發(fā)光響應(yīng)范圍，將CuO與TiO2進(jìn)行復(fù)合，激發(fā)波長(zhǎng)可以紅移至可見(jiàn)光區(qū)。論文以亞甲基藍(lán)染料（MB）模擬高色度有機(jī)廢水為研究對(duì)象，探索 CuO/TiO2可見(jiàn)光催化處理染料廢水的可行性。論文研究?jī)?nèi)容包括CuO/TiO2光催化劑的制備

2、與表征、CuO/TiO2紫外光催化亞甲基藍(lán)脫色轉(zhuǎn)化及影響因素、CuO/TiO2可見(jiàn)光催化亞甲基藍(lán)脫色轉(zhuǎn)化及影響因素，論文還進(jìn)一步探索了自然光條件下CuO/TiO2光催化處理實(shí)際染料廢水的效果。研究結(jié)果表明：
　　水解法制備的TiO2光催化劑，負(fù)載CuO后得到CuO/TiO2光催化劑。對(duì)催化劑進(jìn)行BET比表面積、XRD以及紫外-可見(jiàn)漫反射表征，得到TiO2的BET比表面積為181.3m2/g，CuO/TiO2為184.9m2/g；T

3、iO2催化劑的平均粒徑為19.83nm，屬于銳鈦礦型，CuO/TiO2催化劑的平均粒徑為25.82nm；紫外可見(jiàn)漫反射表征可見(jiàn)CuO/TiO2催化劑的吸收邊則紅移到了890nm，表示CuO/TiO2催化劑可以被可見(jiàn)光激發(fā)。
　　研究了紫外光照射條件下，在 CuO/TiO2光催化系統(tǒng)中，加入H2O2可以顯著提高催化效率，但H2O2的加入量不宜太多；反應(yīng)系統(tǒng)的pH值、催化劑用量以及初始色度等，對(duì)CuO/TiO2- H2O2的光催化效果

4、都具有顯著影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還進(jìn)一步表明，在pH=7的溶液中，每1000mL溶液加入0.1g CuO/TiO2催化劑、10mL30％H2O2溶液，用ZY3-150型高壓汞燈照射2h，色度為500倍的亞甲基藍(lán)溶液脫色率高達(dá)90%。
　　針對(duì)光源的擴(kuò)展應(yīng)用，研究了CuO/TiO2催化劑在可見(jiàn)光條件下降解亞甲基藍(lán)的各種影響因素，結(jié)果表明亞甲基藍(lán)在堿性條件下能較好脫色，H2O2用量和CuO/TiO2催化劑投加量分別為每1000mL反應(yīng)液各加入

5、10mL和0.1g時(shí)脫色最好；另外TiO2催化劑也在堿性條件下能較好脫色，H2O2用量和催化劑投加量分別為每1000mL反應(yīng)液各加入12.5mL和0.1g時(shí)脫色最好。最優(yōu)條件下對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明CuO/TiO2型催化劑在可見(jiàn)光照射下具有很高的催化活性，亞甲基藍(lán)2小時(shí)脫色率達(dá)到88％，遠(yuǎn)好于改性前的TiO2和Degussa P25催化劑。
　　研究了在自然光（太陽(yáng)光）條件下，CuO/TiO2光催化劑處理模擬染料廢水和實(shí)際染料廢水，為其進(jìn)一