光催化_超声波降解水中有机物苯酚的研究.pdf

( ) 第 28 卷 4 期 　　安 徽 师 范 大 学 学 报 自然科学版 Vol. 28 No. 4 2005 年12月 Journal of Anhui Normal University (Natural Science) Dec . 2 0 0 5 光催化 - 超声波降解水中有机物苯酚的研究 1 2 李书珍 , 　王　磊 ( 1. 常州建设高等职业技术学校 ,江苏 常州　213016 ;2. 华东理工大学 ,上海　200237) 摘　要 :采用 WL - TiO2 型光催化剂以及UV/ US 联合工艺 ,对水中的有机物 - 苯酚进行降解. 考察 了不同类型的 TiO2 、催化剂投放量、苯酚浓度、降解温度、溶液的pH 值等因素对降解率的影响 ,提 出了该催化剂的光催化氧化机理. 实验表明 ,采用 UV/ US 联合工艺和 WL - TiO2 型光催化剂 ,在 30 ℃、常压下 ,氧气流量为 100 升/ 小时 ,催化剂投放量为 2. 5 - 3. 0g ,pH 值 3 - 4 ,反应时间为2 - 3小 时 ,苯酚降解率为 100 %. 关键词 :光催化 ;超声波 ; 降解;WL - TiO ;紫外超声波联合工艺 2 ( ) 中图分类号: TE316. 32 　　文献标识码 :A 　　文章编号 :1001 - 2443 2005 04 - 0443 - 04 前　言 　　随着近代工业的发展 ,特别是合成化学工业的发展 ,工业化程度的急剧膨胀 ,造成了严重的环境污染 ,环 境保护已经引起世界各国的重视. 由于光催化和超声波技术具有在常温、常压下使多种难降解有机化合物降 解为二氧化碳和水 ,不会造成二次污染的突出优点 , 已越来越受到人们的重视[1 ,2 ] . 　　辐射化学与超声波具有类似的作用 ,但紫外光辐射的催化机制与超声波辐射有许多不同之处 ,两者的传 播介质与能量水平也有许多不同. 两者具有互补协同性 ,超声波“空化作用”与紫外催化 ,两者辐射相辅相成 , 大大增强氧化剂的利用率 ,减少氧化剂用量 ,缩短反应时间 ,提高有机物的矿化度. 与传统的处理方法相比 , 具有能耗低、经济的特点. 因此 ,UV/ US 联合降解工艺是当今最先进的氧化处理技术之一. 　　苯酚是一种危害严重的污染物 ,广泛存在于石油化工、塑料等行业的废水中 ,造成的污染问题越来越严 重. 国内外研究工作者对其处理方法很多 ,其中光催化氧化法和超声波降解最为热点. 本研究采用光催化超 声波联合工艺降解废水中难降解的有机化合物 ,取得了明显的效果. 1 　实验部分 1. 1 　实验仪器 ( ) ( ) 　　SCQ - 150 型200KHZ 超声波发生器 上海声浦超声波设备厂 ;紫外线高压灯汞灯 上海电光分析仪器厂 . 1. 2 　实验方法 　　将配制好的苯酚水溶液以及适量的催化剂置于反应器中 , 同时打开超声波发生器和紫外线高压汞灯 ,进 行紫外线超声波联合降解 ,每隔一定时间后取样用气相色谱法分析. 研究苯酚水溶液紫外线超声波联合降解 的规律. 2 　结果与讨论 2 . 1 　不同结构的催化剂对有机物降解率的影响 　　在 30 ℃、常压下 ,氧气流量 100 升/ 小时 ,分别采用四种催化剂 ,催化剂投放量均为 2. 5g ,采用紫外超声 波联合降解 14mg/ L 的苯酚溶液 ,实验结果见图 1. 　　从图 1 中可以看出 , WL - TiO 催化剂对