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專業論文
含酚廢水光催化降解的試驗研究 |
文件大小：格式：發布時間：2008-07-31瀏覽次數：次
| 【中文關鍵詞】 | 含酚廢水光催化降解的試驗研究 夏璐1 2 王雙飛2 龔鑄1 |
| 【全部正文】 | 光催化消除和降解污染物是目前多相光催化技術的一個活躍的研究方向。半導體光催化氧化凈水技術具有不會出現對環境有影響的副產物、可利用日光進行降解、運行成本低等優點。目前用作光催化氧化有機物的半導體有TiO2，ZnO，CdS，Sn02等。而TiO2 的化學性質、光化學性質十分穩定，且無毒價廉，來源充足，是目前公認的最佳光反應催化劑[1]。
含酚廢水來源十分廣泛[2]，主要來自下列工業：煤氣、炸藥、木材干餾、煤焦油蒸餾、農藥、化工、造紙廠的堿性空氣洗滌器等等。酚可以通過皮膚、粘膜的接觸吸人進人人體，苯酚及其他低級酚對皮膚產生過敏性，飲用被酚污染的水，會發生慢性中毒，灌溉農田會使得農作物枯死。所以必須經過處理，使之達到國家要求的排放標準。
本文以對苯二酚為目標物模擬含酚廢水，用懸浮態Ti02做催化劑，采用254nm光催化方法，考察了不同因素對降解速率的影響，并對對苯二酚的降解條件及其反應動力學特征進行了探討。
1 實驗部分
TiO2(化學純，上海化學試劑公司)；對苯二酚(分析純，汕頭化學試劑廠)；蒸餾水(廣西民族學院綠色化學實驗室)。
1.2 儀器
KL-1型紫外光催化反應器(武漢科林)，GBCUV／VIS916紫外光譜儀(澳大利亞)，UV-9100紫外分光光度計(北京瑞利分析儀器公司)，超級恒溫槽，800離心機(上海浦東試驗儀器廠)，LGl0—2.4A高速離心機(北京醫用離心機廠)，PHS—3C型酸度計(上海精密科學儀器有限公司)，JB系列攪拌器，馬弗爐。
1.3 方法
（1）標準溶液的配置。準確稀稱量對苯二酚，用蒸餾水溶解并定容，得到母液。使用時按需要再稀釋，待用。
（2）反應器中的光催化降解試驗。試驗在開放式圓柱型光催化反應器中進行。量取定量廢水于原水容器中，加入經過高溫和理過的催化劑，調節溶液的酸度，放置恒溫槽，用攪拌器進行攪拌。用蠕動泵將原水送至光反應器，并從反應器上端排出原水溶液形成循環，循環量可以由光催化反應器上轉子流量計測量。循環一定時間，使得催化劑充分吸附對苯二酚，此時濃度人為初始濃度。開啟紫外燈，以一定時間間隔，取樣，離心分離，取清液用UV/VIS 9100進行分析（樣品水樣可從反應器下端的取樣閥取出）。
(3)分析方法。對苯二酚以水作參比，在245nm處有吸收峰，永試驗中采用245nm為其最大的吸收波長，在pH為3～9范圍內吸收峰波長和強度均無明顯變化，用UV-9100分光光度計進行分析。對苯二酚C與吸光度A呈線性關系，相關系數為0.9996。降解轉化率可以用濃度的變化相對于起始濃度來表示。
2 結果與討論
2.1 理論分析
光催化研究均采用Langmuir-Hinshelwood動力學方程分析光催化降解反應動力學[3]：
r = dC÷dt = kKC÷（1 + KC）
式中，r為降解反應的速率，C為反應物濃度，k為反的速度常數，K是吸附平衡常數，t為反應時間。
當被降解物濃度較低時，KC< |
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