納米T-,i-O-,2-光催化氧化聚乙二醇降解反應(yīng)的研究.pdf

1、半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)是一種新型的現(xiàn)代水處理技術(shù),由于它能廣泛地利用天然能源--太陽(yáng)能,且對(duì)多種有機(jī)物有明顯的降解效果,具有廣闊的應(yīng)用前景.論文簡(jiǎn)述了半導(dǎo)體光催化氧化法的基本原理,概述了納米二氧化鈦降解廢水中高聚物的應(yīng)用進(jìn)展.以聚乙二醇為研究對(duì)象,考察了納米二氧化鈦光催化氧化聚乙二醇的降解效果.以鈦酸四丁酯為主要原料,通過(guò)溶膠-凝膠法制得納米TiO<,2>粉末,用透射電鏡(TEM)和X射線衍射(XRD)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,表明所制備的TiO

2、<,2>粉末的晶型主要為銳鈦礦型和金紅石型.聚乙二醇濃度采用硫氰酸鐵銨-氯仿體系光度法間接測(cè)定,最大吸收波長(zhǎng)為515nm,振搖時(shí)間30min后Fe(SCN)<,3>在兩相中分配達(dá)到平衡并能夠穩(wěn)定至少20min.不同聚合度PEG的回歸方程線性關(guān)系較好.該方法平均回收率97.3-99.4％,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)不超過(guò)1.5％.測(cè)定方法準(zhǔn)確、可靠.用納米TiO<,2>為光催化劑,研究了不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)光催化降解反應(yīng)的影響.發(fā)現(xiàn)使用銳鈦礦型催化

3、劑的降解率高于金紅石型,光照和催化劑同時(shí)存在是反應(yīng)的必要條件,汞燈作光源的氧化速率高于白熾燈,適宜的催化劑用量是2.5g/L.實(shí)驗(yàn)條件下,納米TiO<,2>光催化氧化聚乙二醇水溶液的反應(yīng)速率與平均分子量大小有關(guān),分子量越大,反應(yīng)速率越低.生成物CO<,2>及剩余反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該種反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng).熱重分析、傅立葉變換紅外光譜、核磁共振波譜檢測(cè)結(jié)果均表明:光催化氧化過(guò)程中間產(chǎn)物有低分子量聚乙二醇、熱穩(wěn)定性較低的甲酸酯以