SDS-CuO-TiO-,2-光催化劑的制備和污水處理性能試驗研究.pdf

1、開發(fā)適用于難生物降解有機廢水的處理方法一直是污水處理領域研究的技術難點。論文在綜述難降解有機污染物特征的基礎上，基于難降解有機污染物大多具有疏水基團的特性，認為改變納米光催化劑的表面性能、開發(fā)一種疏水性光催化劑、可以提高難生物降解有機污染物處理能力。論文以十二烷基硫酸鈉(SDS)對具有可見光吸收特性的納米CuO/TiO2光催化劑進行了改性，采用滴加(氮氣氣氛和氧氣氣氛)、共沉(氮氣氣氛和氧氣氣氛)和吸附(氧氣氣氛)三種方法制得了五種疏水

2、性SDS-CuO/TiO2光催化劑。研究了催化劑的制備方法及其改性后的結構和性能。以硝基苯為處理對象，在可見光的照射下，研究了疏水性光催化劑對硝基苯的降解，進行了催化劑制備方法、SDS負載量、催化劑用量、pH值、H2O2和空穴清除劑等六種影響因素的單因素影響實驗和分析。初步研究了SDS-CuO/TiO2光催化劑在印染工業(yè)廢水中的應用及對印染廢水可生化性的影響。對各種影響因素的作用機制進行了分析，探討了催化反應動力學。試驗結果表明：

3、>　　 ①五種疏水性SDS-CuO/TiO2光催化劑的可見光吸收閾都在900nm左右。滴加法和吸附法制備的催化劑具備完整的TiO2(銳鈦礦)和CuO晶體衍射峰，疏水位主要是長鏈烷基，而共沉法的沒有TiO2(銳鈦礦)衍射峰出現(xiàn)，疏水位則主要是短鏈烷基。氮氣煅燒的催化劑保留的疏水基團多于氧氣煅燒時的。SDS負載量的差異基本不影響催化劑的可見光吸收性能和晶型，但當SDS負載量為2.3g/二2.5gTiO2時催化劑的疏水選擇性最強，且在特征峰

4、處的峰高和特征疏水基團均最高；SDS-CuO/TiO2催化劑的分散性比CuO/TiO2好。
　　 ②正交實驗發(fā)現(xiàn)最佳催化劑為滴加法氮氣氣氛制各、SDS最佳負載量為2.3g/2.5gTiO2、催化劑最佳用量為0.2g/l、甲醇用量為O ml/l、pH最佳值為9、H2O2最佳用量為6 ml/l。六種因素的影響從大到小分別是SDS負載量、催化劑用量、甲醇的用量、制備方法、pH和H2O2。在初始濃度為400-500mg/l的區(qū)間內，2h

5、內硝基苯的降解率達77.46％；SDS負載量為2.3g/2.5gTiO2時，催化劑的降解效率可達80.12％；隨著催化劑用量的增加，硝基苯降解效率先升高后降低；不同pH影響順序從大到小的是：弱堿＞強堿＞中性和強酸＞弱酸。隨著H2O2添加量的增加，催化劑的催化活性先增加后又降低。光照時間延長至4h后，硝基苯降解率為90％左右，時間再增加，硝基苯的降解提高不大。
　　 ③SDS-CuO/TiO2光催化劑催化降解多成分廢水和單一廢水中

6、硝基苯的降解率分別為48.29％和30.21％。即在亞甲基藍存在的情況下，催化劑的催化活性不但沒有降低，反而有所提高。催化降解印染廢水硝基苯的降解率為65.71％。SDS-CuO/TiO2催化降解疏水性污染物的能力比CuO/TiO2的好很多，但仍然具備較低的降解親水性物質的能力；SDS-CuO/TiO2的疏水選擇性幾乎不受其他非疏水性物質的影響。印染工業(yè)廢水經(jīng)過SDS-CuO/TiO2催化劑處理后DHA較處理前的大大提高，是處理前的約1