玻璃彈簧負載TiO-,2-膜型光催化劑的制備及雙光源光催化降解模擬印染廢水的研究.pdf

1、21世紀人類社會面臨的最大困難是解決環(huán)境和能源問題，水污染已經引起了社會各界關注，太陽能的有效利用是解決能源枯竭的最完美方法。以TiO<,2>為代表的光催化劑具有直接把光能轉化為化學能，徹底礦化廢水中有機物的功能，因此光催化是一種環(huán)境友好的污水處理技術，目前能激發(fā)光催化反應的光源主要局限在紫外光區(qū)，開發(fā)最大程度利用太陽光的光催化反應具廣闊發(fā)展前景。 本文著眼于我國染料廢水的污染現狀，研究了玻璃彈簧負載TiO<,2>膜型光催化劑的

2、制備、設計了雙光源光催化降解印染廢水反應器及對代表性染料進行了雙光源組合的光催化降解。 本實驗以鈦酸四丁酯為原料制備TiO<,2>溶膠-凝膠，采用浸漬-提拉法制備負載型光催化劑，通過SEM、AFM、UV-vis對薄膜進行表征。以太陽光、紫外燈管為激發(fā)光源，在自制的反應器中進行降解代表性染料的研究。所得結論如下： (1)TiO<,2>溶膠-凝膠溶液有良好的穩(wěn)定性，可用于負載型光催化劑的制備。 (2)普通的鍍膜工藝存

3、在缺陷，需要進行改進，利用改進后的工藝所制備的TiO<,2>膜光催化劑，透光性能好、負載強度高、剝落物少。 (3)薄膜型催化劑，納米粒子的粒徑在50nm左右，薄膜厚度在200nm左右。 (4)負載型催化劑，其負載量隨著薄膜層數增加而增加，但有一個極限值，最佳鍍膜層數為5層。 (5)雙光源反應器將太陽光源、人工光源(紫外燈管)、反光裝置三者很好地進行了組合，而且可以直接利用太陽光進行降解反應，具有廣闊實際應用前景。

4、 (6)雙光源器具有明顯組合優(yōu)勢，人工光源可以彌補太陽光源的不穩(wěn)定、時效性差的缺點，太陽光源可以彌補人工光源成本高的不足，兩者相互補充，而且單光源單獨使用時，降解效果良好。 通過太陽光光催化降解染料廢水的實驗，發(fā)現： (1)由于玻璃彈簧獨特的中空結構，負載效果優(yōu)于相同質量玻璃微珠載體。 (2)染料溶液的初始濃度、pH值、流速對染料的降解效果均有顯著影響。 (3)太陽光光源和紫外燈管均可激發(fā)光催化反