过渡金属掺杂TiO2催化臭氧化降解水中痕量硝基苯的性能的研究.pdfVIP

饮用水安全保障技术与管理国际研讨会论文集，中国天津．2005 InternationalConference册Noveland for Water al妇．2005 TechnologyManagementD,诎ing Safety．Tianjin 过渡金属掺杂Ti02催化臭氧化降解水中痕量硝基苯的性能研究 秦庆东，马军，杨忆新，王胜军，张静 (哈尔滨工业大学市政环境工程学院，150090) 摘要：本文在制备纳米Tio：的过程中掺入过渡金属元素。用于催化臭氧化降解水中微量硝基苯的研究。发现 不同种类的过渡金属元素对rio：的催化臭氧化性能有不同的影响，即使在同一种过渡金属元素的掺杂过程中， 不同的金属元素掺杂比例及不同的掺入方法对所制得的催化剂的性能也有很大的影响。实验中发现，掺锰Tio： 催化剂中锰掺杂量为O．5％，煅烧温度为500。C时，得到的催化剂催化臭氧化降解水中微量硝基苯的效果最好。 关键词：催化臭氧化，过渡金属元素掺杂，纳米’n02，硝基苯，臭氧 解硝基苯的影响，同时用浸渍法和沉淀法制备了掺 0引言 杂催化剂。 纳米nQ被广泛的应用于光催化氧化去除水中 臭氧发生器为清华大学通力臭氧技术中心 有机物的研究中，关于Tio：的改性光催化研究已有 产XFZ-581型高中频臭氧发生器，通过调节氧气 流量、臭氧发生器电流和通气时间来控制臭氧的投 较多报道，研究表明在n02中掺杂n、cr、Ag等重 量。 金属能显著地提高光催化剂的效果…。而7n02作为 反应在内径lOcm的球形玻璃反应器内进行，内 催化臭氧化过程中的催化剂在国外也已经有所应用， 加1000mL硝基苯溶液，开启磁力搅拌器搅拌，通 Beltrfm等用nQ粉末催化臭氧化降解水中的草酸， 入一定时间的臭氧后，加入催化剂，总反应时间20 考察了气体流速、搅拌速率、气相中臭氧浓度、催 分钟，定时取样，用过量硫代硫酸钠溶液终止反应， 化剂投量和温度对催化效果的影响，发现催化臭氧 经O．2t．tm滤膜过滤后，用重蒸正己烷萃取，气相色 化较单纯的臭氧氧化能显著地提高草酸的去除率， 谱法测剩余硝基苯浓度。仪器采用带有电子捕获检 并且去除率随溶液中臭氧浓度的升高而升高，然而 测器的鲁南化工仪器厂产S卜502型气相色谱仪。 当催化剂的投量增加到39／L时，草酸的去除率并没 气相色谱条件：色谱柱长2m，内径4rran玻璃柱；固 有相应的增加【2J。Gracia等把Ti02负载到他03上 定相10％OV一101，ChwmsorbW担体(60一踟目)； 催化臭氧处理原水，发现催化臭氧化能明显地提高 汽化室温度200℃，柱温160℃，检测室温度200℃； TOC的去除率和减少THMs的生成量L3J。目前，在 气体流量(高纯氮)20m1．／min。 ’n02中掺杂金属氧化物催化臭氧化去除水中有机 物的研究还比较少HJ，因此，本实验以水中常见的 2结果与讨论 痕量有机污染物硝基苯为目标物，在’n02中掺杂过