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光電催化降解印染廢水的羥基自由基機理研究 |
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| 【中文關(guān)鍵詞】 | 光電協(xié)同催化 羥基自由基 分光光度法 印染廢水 |
| 【摘要】 | 光電協(xié)同催化的主要作用原理為羥基自由基機理，但羥基自由基的分析較為困難。以水楊酸為分子探針，以分光光度法對光電協(xié)同催化處理印染廢水過程中的羥基自由基進行測定，通過改變光照時間、光照強度、外加電壓和pH進行試驗。 |
| 【部分正文預(yù)覽】 | 光催化氧化以半導(dǎo)體為催化劑，在紫外光的照射下，催化劑價帶上的電子被激發(fā)躍遷至導(dǎo)帶，同時在價帶生成空穴，h+ 氧化能力非常強，可奪取水中的電子，生成反應(yīng)活性很強的羥基自由基（·OH）[1-2]。已有研究表明，外加電場可顯著增強光催化反應(yīng)的量子效率[3-5]。通過對電極施加偏壓，避免了光生電子與空穴的簡單復(fù)合，增加了催化劑表面羥基自由基的生成效率，從而大大的提高了光催化的反應(yīng)效率[6]。 目前，光電協(xié)同催化已成為一種的新興水處理技術(shù)[7]，光催化氧化和電化學(xué)氧化的協(xié)同作用已經(jīng)成為高級氧化作用研究領(lǐng)域的一個熱點。光電催化因其工藝簡單、反應(yīng)條件溫和、降解速率高且適應(yīng)廣泛、無二次污染等優(yōu)點，成為受人矚目的環(huán)保技術(shù)之一[8]。Vinodgopal [9]、Kim[10]、Kesselman[11]等分別研究了時間、光強、pH 等對氯苯酚、甲酸、對苯二酚等有機污染物在光電催化反應(yīng)中的降解的影響。
對光電催化機理的研究大多認(rèn)為，其主要作用機理是羥基自由基機理。但羥基自由基非常活潑，反應(yīng)活性高，壽命極短，在催化體系中存在濃度很低。準(zhǔn)確地對·OH 進行定量分析較為困難。目前的測定方法有分光光度法、電子自旋共振法（ESR）[12]、高效液相色譜法（HPLC）[13]、化學(xué)發(fā)光法[14]和自動電位滴定法[15]等。使用ESR、HPLC 等方法測定羥基自由基雖然能夠?qū)崟r監(jiān)測·OH，但所需的設(shè)備和試劑比較昂貴，操作復(fù)雜，難以用于一般試驗，而分光光度法測定·OH 簡單實用，操作方便快速，易于實現(xiàn)。
本研究以水楊酸為探針，采用分光光度法對不同條件下的羥基自由基進行測定，對光電催化降解染料廢水降解機理進行初步探討。 |
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