固载杂多酸光催化耦合降解酸性品红染料废水地研究.pdfVIP

第二届全国环境化学学术报告会论文集 固载杂多酸光催化耦合降解酸性品红染料废水的研究 孙亚萍 赵景联 西安交通大学环境与化学工程学院西安710049 摘是》杂多酸为催化剂，研究了酸性品红染料废水的光催化降解特性和工艺．在均相和固栽的不同条件 下的}：较实验中得出固戢型杂多酸催化荆具有较高光解效率．、选取浸泡浓度、浸泡时间、烧结功率和烧结 ／ 时问四个因素进行正交实验，得出催化剂的最佳制备条件：用0．10mo|／l磷钨酸的水溶液浸泡TiO，28h， 于120C烘干，再在微波炉650w功率下烧结40min．将此条件下制得的TiO：固栽磷鸽酸催化刺用于光催 化耦合降解酸性品红溶液，在最优化反应务件下：反应时间50min、固栽型催化剂用量0．179／L、光照距 离1 00ml／s·L，酸性品红溶液的降解 7cm．pH值小于5、酸性品红溶液的初始浓度小于60mg／L、il-％t-1 率可高这94．76％． 关键词：杂多酸，光解，固栽，酸性品红 O 前言 染料废水因其组分复杂、有机物浓度高、难降解物质多、色度大、有毒“1等自身特点， 道了以悬浮的粉末TiO。光催化降解含cN_溶液。1开始，光催化氧化法处理有机物作为一种 新兴的处理方法，受到国内外学者的广泛关注。它。、”以太阳光及多种人工光源为能量来 源，不会造成二次污染，但是该法缺点在于效率较低，现阶段已研究的有加入微波，磁场 等强化条件，或是加入光敏化剂或光氧化剂等来提高反应效率。本研究选取的催化剂杂多 酸是由杂原子和多原子通过氧原子桥联配位的一类含氧多原子酸“、…，作为一种环境友好 型催化剂，杂多酸的优势在于它是一种酸碱性与氧化还原性兼具的双功能型催化剂，其笼状 结构使其独特的“准液相”行为可显著提高催化活性，而且其酸性与氧化还原性可通过分 子手段调变以满足特定催化过程要求。由于将杂多酸催化剂用TiOz固载后在一定程度上提 高了催化效率，且具有可重复利用，对环境无毒害，易回收等优点，从而成为环境友好型 催化剂，因此本研究将固载型杂多酸与光催化氧化法耦合用于降解酸性品红染料，旨在寻 求一种新的染料废水的处理工艺。 1 材料与方法 1 1主要试剂及仪器 渺i，} 第二届全国环境化学学术报告会论文集 酸性品红，磷钨酸，硅钨酸，磷钼酸，二氧化钛。分析纯：721型可见光分光光度计， 85—2磁力控温搅拌器，138W空气泵，500W紫外灯，UV—VIS紫外光谱分析仪，其余试剂均 为化学纯或分析纯。 1．2光解实验及实验分析方法 浓度为40mg／L的酸性品红溶液，注入500raL大烧杯中，以500W中压紫外灯为光源 进行照射。在酸性品红的最大吸收波长^max-544nm下，用标准曲线法计算品红的降解率 100％式中：Co,ct分别为酸性品红的初始浓度、反应时间t时的浓度。 E=旦号j鱼X 2．结果和讨论 2．1杂多酸在均相与固载反应条件下对酸性品红染料光催化降解的效率比较 在以磷钨酸为杂多酸催化剂，初始反应液pH 值为2．0，磷钨酸用量为0．59，酸性品红溶液初始 浓度为40mg／L，紫外光照射面积300cm2，距离50cm， 降解时间80min的条件下对酸性品红染料进行光催x |} 化降解实验，均相与固载的不同光解效率比较实验 差 数据如图I。结果表明：杂多酸与光催化氧化法耦 合对酸性品红染料废水具有较高的降解效率，且将 0 10 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ m ∞ 时间(uin) 催化剂固载到TiOz上后，光解效率提高。 图I均相与固载光解效率比较实验 2．2Ti0。固载磷钨酸催化剂光催化耦合降解酸性品红染料 2．2．1Ti 0z固载磷钨酸催化剂制备条件的优化 在制备条件中