TiO-,2-光催化劑的制備及其光催化降解氰離子的研究.pdf

1、氰化物屬劇毒、高毒物質(zhì)，工業(yè)上氰化物被大量用于氰化提金、金屬電鍍、合成橡膠、合成纖維、染料制造、煉焦及有機(jī)玻璃等工業(yè)，隨著氰化物的應(yīng)用不斷增多，產(chǎn)生的大量含氰廢水對(duì)環(huán)境會(huì)造成很大的污染，對(duì)人類的健康，對(duì)牲畜、魚類的生命都是一種嚴(yán)重的威脅。目前對(duì)含氰廢水的去除研究也較多，但都不同程度存在缺陷，因而限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用。因此，探索經(jīng)濟(jì)、有效的除氰方法，對(duì)含氰廢水處理是一項(xiàng)很有價(jià)值的課題。 本文在對(duì)已有的除氰方法進(jìn)行分析、研究、探討

2、的基礎(chǔ)上，提出以TiO2及摻雜TiO2為光反應(yīng)催化劑，在紫外光的輻射下催化降解水中微痕量氰離子的方法，對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)部分以NaCN水溶液光催化降解為模型反應(yīng)，以溶膠-凝膠法制備的粉體TiO2和粉體摻雜TiO2為光反應(yīng)催化劑，在紫外光的照射下，催化降解水中CN-，研究了主要因素對(duì)反應(yīng)的影響，對(duì)TiO2光催化降解水中CN-反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)作了初步的探討；并對(duì)催化劑進(jìn)行了物理表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： (1)在紫外光的輻射下TiO2對(duì)

3、溶液中CN-有顯著的催化降解作用，在最佳條件下，降解率可達(dá)100％。采用溶膠-凝膠法制備TiO2時(shí)，當(dāng)焙燒溫度為600℃時(shí)，制備的TiO2對(duì)CN-的降解效果最佳，此時(shí)TiO2的晶型為銳鈦礦和金紅石型共存。 (2)實(shí)驗(yàn)考察了溶液pH、CN-初始濃度、TiO2用量、反應(yīng)時(shí)間、光照強(qiáng)度等對(duì)光催化反應(yīng)的影響，結(jié)果顯示：溶液pH在4～10時(shí)CN-降解率較高，為72％左右；在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，CN-降解率隨CN初始濃度增大而增大，在濃度為1

4、0mg/L時(shí)達(dá)到最大，η=77.3％；實(shí)驗(yàn)表明TiO2用量合適時(shí)，TiO2表現(xiàn)出高活性。所以在TiO2用量為1g/L時(shí)最適宜，η=73.6％；CN-的降解率隨的變化呈現(xiàn)先快后慢的趨勢(shì)，反應(yīng)2h時(shí)，η=79.7％；8h時(shí)，η=99.2％；雙倍功率紫外光輻射6h，降解率就可達(dá)到100％。 (3)本文對(duì)TiO2光催化降解CN-反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了初步探討，結(jié)果表明：反應(yīng)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。 (4)摻雜TiO2與純TiO2的在催