納米光催化薄膜的制備及其在印染廢水中的應(yīng)用.pdf

1、印染工業(yè)廢水是極難處理的工業(yè)廢水之一，印染工業(yè)廢水組分復(fù)雜，常含有多種染料，色度深，毒性強(qiáng)，難降解，pH值波動(dòng)大，而且濃度高，水量大。半導(dǎo)體Ti02在紫外光照射下，能夠?qū)⒔^大多數(shù)有機(jī)污染物徹底礦化分解，在污染治理中具有誘人的前景，各國(guó)都進(jìn)行了廣泛的研究。本文在闡述印染廢水的來(lái)源、特征及國(guó)內(nèi)外治理途徑的基礎(chǔ)上，對(duì)半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)用于印染廢水的作用機(jī)理、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及工藝條件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)用水包括模擬染料廢水和實(shí)際印染廢

2、水兩部分。模擬染料廢水為次甲基藍(lán)廢水，實(shí)際印染廢水取自陜西第三印染廠全廠總排放口的綜合排水。由于固定化的催化劑比粉體催化劑更容易應(yīng)用于實(shí)際的污染治理中，所以我們用溶膠一凝膠法在玻璃表面上制備了Ti02薄膜型光催化劑，通過(guò)掃描電鏡(SEM)、紫外和紅外光譜等表征手段，對(duì)薄膜的組成和形貌進(jìn)行了研究。 利用自行設(shè)計(jì)的光催化反應(yīng)裝置，以8W紫外燈為光源，系統(tǒng)的研究了光催化劑對(duì)次甲基藍(lán)的降解性能，確定了有利于光催化反應(yīng)的最佳條件。

3、 (1)TiO2薄膜：PEG摻雜量1﹪、薄膜層數(shù)為5層、熱處理溫度500℃、流量90mL/min、降解最佳pH為10.5，60min后MB脫色率達(dá)87.5﹪；滿足一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，反應(yīng)速率常數(shù)為3.0×10-2min-1，半衰期為23.1min；薄膜連續(xù)使用25次以上未見失活現(xiàn)象，放置一個(gè)月后，活性也未明顯降低。 (2)摻鑭TiO2薄膜：鑭的摻雜量0.5﹪、薄膜層數(shù)為4層、熱處理溫度500℃、降解最佳pH為10.5，60mi

4、n后MB脫色率達(dá)90.7﹪。 (3)摻鈰TiO2薄膜：鈰的摻雜量1﹪、薄膜層數(shù)為5層、熱處理溫度600℃、降解最佳pH也在10.5，60min后MB脫色率達(dá)90.2﹪。 (4)實(shí)際印染廢水：對(duì)三種TiO2光催化劑處理實(shí)際印染廢水(初始值:色度1600，CODcr810mg/L)的可行性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明摻鑭TiO2薄膜催化效果較好，經(jīng)60min后，色度和CODcr去除率分別為 90.6﹪和74.1﹪；廢水pH在