苯酚光催化降解的盐效应及磁性光催化剂的制备与回收

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:nizhongyu
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实验研究了不同浓度的NaCl,KCl,KBr,CaCl2,KNO3和Na2SO4等电解质对323K下苯酚水溶液光催化降解速度的影响,采用分光光度法测定了光催化降解的动力学曲线。结果表明,各种电解质对苯酚的光催化降解均有不同程度的抑制作用,且随电解质浓度的增加而增强;盐效应强弱主要取决于阴离子而不是阳离子;对于所研究的体系,阴离子的盐效应作用顺序为Br->SO42->Cl-。光催化过程的盐效应可能与阴离子对光催化剂表面光生空穴的俘获和稳定作用以及阳离子的电导作用引起催化剂表面光生电子和空穴之间的短路有关。以活性炭为担体,利用其微孔吸附磁性材料,然后将TiO2包覆在活性炭的表面,制备出一种磁性纳米TiO2光催化剂。制成的催化剂兼具磁性和光催化活性,可以方便地进行回收。各组份最佳质量比例为Fe3O410%,TiO260%,活性炭30%, 最佳热处理温度为450℃。所制备磁性光催化剂的回收率可达95%以上,回收催化剂连续使用三次,其催化活性未见明显降低。对以活性炭为载体的TiO2光催化剂进行了研究,发现该光催化剂的活性较纯TiO2有很大的提高;而且TiO2/活性炭明显高于TiO2与活性炭机械混合的TiO2+活性炭的光催化活性。TiO2/活性炭中活性炭的掺杂量和热处理温度对催化剂的活性也有影响。活性炭掺杂比为30%,热处理温度为450℃时催化剂的活性最高。光催化剂的用量可影响苯酚光催化<WP=4>降解的效率,其最佳浓度为0.5g/L。对TiO2/活性炭光催化剂进行了絮凝回收研究,得到的最佳回收条件为:pH 8-9, PAC和PAM两种絮凝剂组合使用,PAC的最佳加入量为2ml/100ml。絮凝回收后,重复使用四次,光催化剂的活性未见明显降低,第五次和第六次使用时,催化剂的活性略有降低。
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