新型光催化劑的制備、性能及其在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用.pdf

1、以半導(dǎo)體粉末為催化劑的光催化氧化污染物處理技術(shù),由于具有能耗低、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等優(yōu)點(diǎn),成為近年來日益受重視的污染治理新技術(shù)。本文在綜述光催化氧化在國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展及其在環(huán)境治理中的應(yīng)用前景的基礎(chǔ)上，以簡(jiǎn)單的方法制備了新型“Cu核-Cu2O殼”光催化劑，以一些典型的有機(jī)污染物為對(duì)象開展研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該催化劑對(duì)可見光有良好的響應(yīng)。研究的主要內(nèi)容和得到的結(jié)論如下： 1．用不同的方法制備光催化劑，并用X-衍

2、射（XRD）和透射電鏡（TEM）對(duì)所制備的催化劑進(jìn)行表征。以結(jié)晶紫為模型有機(jī)污染物，分別考察了不同條件下制備的光催化劑的催化性能。結(jié)果表明：0.5 mol/L的 CuSO4溶液100 mL和3.0 mol/L的水合肼溶液20 mL在700C下反應(yīng)30 min制備得的“Cu核-Cu2O殼”型粒子光催化活性最高。 2．以“Cu核-Cu2O殼”型粒子為光催化劑，試驗(yàn)選擇以下幾種染料為模擬有機(jī)染料廢水：結(jié)晶紫、甲基橙、活性藍(lán)K-R、活

3、性翠藍(lán)KN-G、活性黃K-RN，分析考察了光照時(shí)間、催化劑投加量、溶液pH、溶液初始濃度以及不同光源等因素對(duì)光催化氧化的影響規(guī)律。結(jié)果表明，在金屬鹵化物燈或太陽(yáng)光照2h后，這些染料的脫色率均達(dá)到90﹪以上，CODCr去除率也達(dá)到80﹪左右。在相同體系下處理桂林銀海集團(tuán)的實(shí)際染料廢水，120 min后CODCr去除率也達(dá)80﹪以上。 3．在光催化氧化降解模擬酚類廢水的研究中，以對(duì)硝基苯酚、2，4-二硝基苯酚和對(duì)氯苯酚為處理對(duì)象，

4、進(jìn)一步研究了“Cu核-Cu2O殼”型粒子的光催化性能。結(jié)果表明，這種催化劑對(duì)酚類廢水有很好的降解作用，濃度為40 mg/L的溶液在可見光下反應(yīng)2h后降解率超過95﹪，CODCr去除率超過80﹪。說明此催化劑對(duì)大多數(shù)有機(jī)污染物有普遍適用性。 4．對(duì)以“Cu核-Cu2O殼”型粒子為光催化劑，光催化氧化有機(jī)污染物的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，懸浮相“Cu核-Cu2O殼”型粒子光催化氧化有對(duì)硝基苯酚的反應(yīng)表現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)，可表示為l