超聲催化二氧化鈦降解偶氮染料—甲基橙的研究.pdf

1、中國(guó)是染料生產(chǎn)大國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年中國(guó)染料行業(yè)的產(chǎn)量達(dá)到41.2萬噸，同比增長(zhǎng)31.1％，占世界染料產(chǎn)量的46％左右，居世界第一位。隨著染料的品種和數(shù)量日益增加，染料生產(chǎn)廢水已成為水環(huán)境的重點(diǎn)污染源之一。染料廢水具有有機(jī)物濃度高、色度高、無機(jī)鹽含量高、成份復(fù)雜、可生化性差、脫色困難等特點(diǎn)，難以采用常規(guī)方法進(jìn)行治理，且含有多種具有生物毒性或?qū)е?三致"(致癌、致畸、致突變)性能的有機(jī)物，一直是工業(yè)污水中的難點(diǎn)，也是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外水污染控制

2、領(lǐng)域急需解決的一大難題。 超聲技術(shù)作為一種新型的氧化方法，能提高難降解有機(jī)物的降解率和增強(qiáng)水處理中的生物活性，在廢水處理中已經(jīng)發(fā)揮了一定的作用并具有廣闊的發(fā)展前景。光催化氧化降解水體中有機(jī)污染物也是近年來興起的一項(xiàng)急劇發(fā)展前景的新型水處理技術(shù)，能有效的降解廢水中的難降解有機(jī)物。但因其對(duì)光源要求較高等原因限制了它的使用。本文介紹一種新的方法，用超聲代替紫外光，通過實(shí)驗(yàn)，研究了超聲催化TiO<,2>對(duì)偶氮染料代表甲基橙降解情況，探

3、討了降解機(jī)理，并指出今后須解決的問題和發(fā)展方向。 本文對(duì)超聲催化TiO<,2>降解甲基橙的情況進(jìn)行了初步的探討，研究了超聲輻射時(shí)間、TiO<,2>的加入量、超聲波頻率、超聲波輸出功率、反應(yīng)體系的初始pH值等因素對(duì)超聲催化TiO<,2>降解的影響。具體包括以下內(nèi)容： (1)設(shè)計(jì)加工了反應(yīng)處理槽，并用XRD、TEM表征了TiO<,2>顆粒的晶型、粒徑和表面形態(tài)情況； (2)探討了在其它因素保持不變的情況下，降解

4、效果隨作用時(shí)間的變化關(guān)系，結(jié)果顯示，隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，體系中甲基橙的降解率都在持續(xù)增大； (3)對(duì)降解過程進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析，證明此反應(yīng)屬于一級(jí)反應(yīng)并求出其反應(yīng)速率常數(shù)； (4)探討了在其它因素保持不變的情況下，催化劑TiO<,2>加入量對(duì)降解效果的影響，發(fā)現(xiàn)隨著催化劑量的增加降解率也在不斷增加，但是當(dāng)TiO<,2>的加入量是750mg/L時(shí)，降解率基本趨于平緩； (5)探討了其它因素一定時(shí)，超聲頻率

5、對(duì)降解率的影響，結(jié)果表明不同頻率的超聲波對(duì)TiO<,2>催化降解甲基橙溶液有一定的影響，但是影響基本不大，選用頻率為25 kHz的超聲輻射效果略好于其它三種； (6)在其它因素一定的情況下，研究了超聲功率對(duì)降解效果的影響，結(jié)果表明隨著超聲功率的增加，體系的降解率均明顯提高，但是功率也不能無限制的提高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明功率為55w系統(tǒng)的降解效果最好； (7)探討了其它因素一定時(shí)，降解率與溶液酸堿度的變化的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明