光電催化氧化技術(shù)降解酚類有機物的研究.pdf

1、酚類有機物毒性大,在環(huán)境中難以降解,是水中優(yōu)先控制的一類污染物.該文從研制和改進催化劑材料入手,制備新型AC-TiO2/Ti薄膜光催化劑,并在其結(jié)構(gòu)表征和吸附性能考察的基礎(chǔ)上,以其作為工作電極建立光電催化反應(yīng)體系,對酚類有機物的降解開展了系統(tǒng)的研究.針對薄膜光催化劑應(yīng)用中傳質(zhì)條件差的缺陷,采用溶膠—凝膠法結(jié)合浸漬—提拉技術(shù),以活性炭作為摻雜材料,多孔鈦片作為基材制備新型AC-TiO2/Ti薄膜光催化劑,并對其進行結(jié)構(gòu)表征、活性評價和穩(wěn)定

2、性考察等研究.結(jié)果表明,該催化劑中二氧化鈦為銳鈦礦和金紅石的混晶結(jié)構(gòu),平均粒徑約為14nm,并具有良好的活性和穩(wěn)定性.以苯酚為吸附質(zhì),對新型AC-TiO2/Ti薄膜光催化劑的吸附行為進行研究,并探討了影響吸附性能的各種因素.采用新型AC-TiO2/Ti薄膜光催化劑為工作電極建立光電催化反應(yīng)體系,詳細(xì)探討了影響光電催化降解苯酚的各種因素.對光電催化降解苯酚進行機理探討并建立動力學(xué)模型.對幾種典型酚類有機物進行光電催化降解,闡述了其構(gòu)效關(guān)系

3、,并揭示了酚類有機物光電催化降解的一般規(guī)律.研究結(jié)果表明,光電催化反應(yīng)體系對這幾種酚類有機物均顯示了較好的降解效果,取代基效應(yīng)符合Hammett常數(shù)解釋,羥基自由基主要通過親電加成作用于酚類有機物,并通過分析反應(yīng)中間產(chǎn)物,提出它們的共同降解歷程.最后,基于有效利用陰極反應(yīng)的構(gòu)想,建立雙室光電催化反應(yīng)體系,初步考察了苯酚和Cr(Ⅵ)離子同時進行光電催化氧化還原的反應(yīng),并探討了影響Cr(Ⅵ)離子還原的因素.研究結(jié)果表明,該反應(yīng)體系對兩種污染