半导体光催化氧化技术可以将许多难降解的有机污染物氧化分解为无毒、无害的小分子物质。研究该项技术的反应机理、光催化反应动力学、高活性催化剂的制备等,对于实现工业化,控制污染、保护水环境,具有重要的意义。 本论文采用圆柱(环)型光催化反应器,以低压汞灯作为线性光源,二氧化钛作为光催化剂,采用外循环悬浮态多相光催化反应体系,对含氯有机废水进行降解实验研究。首先对微米级二氧化钛的催化活性进行了研究,通过对催化剂粉体的高温焙烧处理,分别以五氯酚钠、对苯二酚和氯代愈创木酚的光催化降解率作为二氧化钛催化活性的指标,考察焙烧温度对提高二氧化钛催化活性的影响,并用SEM、XRD、FTIR对催化剂粉体进行表征。结果表明,在500℃、焙烧24小时后,其催化活性最好;处理后的晶体边缘明晰,颗粒均匀,粒径和表面形态均发生了变化,而晶型结构与处理前的几乎无差异,锐钛矿型所占比例仍高于96%。表明了采用微米级二氧化钛,同样可以达到纳米级二氧化钛作为光催化剂降解废水的效果,而微米级则更具有价廉易得、容易回收的优点。 以五氯酚钠和氯代愈创木酚为目标物,对他们的暗吸附和光催化氧化行为进行了研究,考察吸附和动力学的关系。实验表明,固体催化剂与溶液中组分的吸附在20min内可以达到平衡,消除了光催化过程中吸附外扩散对反应速率的影响。系统地研究了影响悬浮体系光催化反应的因素,获得了相关参数与反应速率间的定量关系,在实验基础上提出了有机氯化物光催化降解的动力学模型。将初始浓度、催化剂用量、酸碱度以及光照强度等影响因素同时引入拟一级Langmuir-Hinshelwood反应动力学方程中。利用氯代愈创木酚的验证