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09065 纳米TiO2的光催化降解的初步研究 摘要去年的研究，酸性条件下纳米TiO2对废的吸附效果远碱性和中性条件下吸附效果今年酸性条件下使用TiO2进行光催化研究。果红染料内野毛巾厂废的紫外、的降解率、化学需氧量（COD）染料在结果表明，在有TiO2和H2O2存在的条件下刚果红染料的降解率可以达到100%对 关键词引言通过去年进行的《纳米TiO2对于染料废液的吸附基础研究》，我已经知道了在酸性条件下纳米TiO2对于染料废液的吸附效果远超在碱性和中性条件下吸附效果。 在诸多染料中，偶氮类的染料应用比较广泛，是一种普遍的工业污染物。由于其分子比较复杂，稳定，有效。传统处理这些有机污染物的方法有物理吸附, 化学，生物等。基于上次的试验我已提高了纳米TiO2对于染料废液的吸附率次，我将要采用高级氧化技术降解染料废液。高级氧化技术是20世纪80年代发展起来的处理污染物的一种有效的方法，它与其他的方法不同在于能够利用羟基自由基（?OH）有效氧化分解有机物，将其转换成无害得如二氧化碳和水等。很多研究组也很关注高级氧化过程中，添加TiO2和双氧水，联合紫外光照，研究一系列反应条件对刚果红降解效率的影响规律。 至于选择使用纳米TiO2作为添加剂的原因是：纳米TiO2由于尺寸小，比表面积大，表面的键态与颗粒内部的不同，表面原子配位不全等，导致表面的活性位置增多，形成了凹凸不平的原子台阶，加大了反应接触面。有人预计，超微粒子催化剂在下一世纪可能成为催化反应的主要角色。 传统的催化科学为人类做出了极为重要的贡献。在面向21世纪的过程中，光催化可能是处理各种环保(废气、废水)问题最有希望的新技术之一。纳米TiO2光催化技术工艺简单、成本低廉，在常温常压下就可氧化分解结构稳定的有机物、利用太阳光作为光源、无二次污染、无毒、无刺激性、耐热性好，因而有诱人的应用前景。 通过几次控制变量进行试验，我得出了在光催化条件下纳米TiO2的用量为1.25g/L是个较好的用量。具体可见图3。 0.实验方案设计 实验目的：验证通过强化技术的应用，染料的降解率能够提高很大一个层次。纳米TiO2、H2O2的加入对染料的光降解产生一定的影响。酸性条件下纳米TiO2可以完全的使刚果红染料被大幅度的降解。紫外光辐照是一种有效的降解水溶液中有机污染物的方法。在辐照降解有机物的过程中TiO2也可以起到一定的作用。纳米TiO2是一种潜在的辐照降解有机物的催化剂。 实验原理：TiO2催化紫外光讲解试验： 配置一定浓度的染料溶液样品（70 mg/L），分别加入 2.5 g/L的TiO2，在暗处搅拌半小时后辐照。辐照后溶液用微孔滤膜（0.25 μm）将TiO2粉末过滤。 高级氧化实验： 配置一定浓度的染料溶液样品，添加双氧水。样品经一定时间光照后取出分析。 实验药品及装置：分析纯刚果红（Congo Red），分析纯98%硫酸（H2SO4）、分析纯氢氧化钠（NaOH）、分析纯浓硝酸（HNO3）、分析纯硫酸铈（Ce(SO4)2）、分析纯硫酸亚铈（Ce2(SO4)3）均为市售产品未经进一步纯化直接使用。色谱级甲醇P25二氧化钛（TiO2）粉末为德国Degussa公司产品。分析纯特丁醇（t-BuOH）重蒸后使用。试验用水均为3次蒸馏水。实验用气体均为高纯气（纯度 99.99%）。 刚果红溶液的紫外可见吸收光谱使用Hitachi UV-3010型紫外可见分光光度计测得。COD 反应器和测试试剂均为美国HACH 公司产品pH值使用PHSJ-4A pH计测得。100 mL锥形瓶，电子天秤电动磁力搅拌器 降解率 = (C0 - Ci) / C0 × 100% C0、Ci分别为辐照前后染料溶液的浓度。浓度分析采用通过测量染料溶液在最大吸收波长处的吸光度A0 和Ai得到。根据朗伯-比尔定律，溶液的浓度C与吸光度A有正比例关系。 COD测试器中读取数据。 COD 去除率根据下式计算： COD 去除率 =（COD0 – CODi）/COD0×100% COD0、CODi 分别为辐照前后甲基橙溶液的COD 值。 试验程序：1.配置溶液。 2.使用量筒将溶液分成数份。 3.将每种溶液进行相应处理。 4.称取相应添加剂，数份。 5. 将添加剂加入溶液中并在254nm的紫外光灯的辐照下经过一定时间后过滤，测定溶液的各项指标。 1. 试验原理及材料1.1 试剂、仪器和辐照装置 分析纯刚果红（Congo Red），分析纯98%硫酸（H2SO4）、分析纯氢氧化钠（NaOH）、分析纯浓硝酸（HNO3）、分析纯硫酸铈（Ce(SO4)2）、分析纯硫酸亚铈（Ce2(SO4)3）均为市售产品未经进一步纯化直接使用。色谱级甲醇P25二氧化钛（TiO2）粉末为德国Degussa公司产品。分析纯特丁醇（t-BuOH）重蒸后使用。试验用水均为