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三苯甲烷类染料孔雀石绿被广泛应用于纺织行业的染色;对硝基苯胺是一种重要的化工原料,是偶氮染料的中间体。这两种物质都是工业废水中的常见排放物,并都具有高毒性、致畸、致突特性对人类和环境有毒害作用,而被环保总局列为优先控制污染物。针对以上两种污染物,本文用杂多酸改性后的TiO2对其进行光催化降解研究。研究内容包括:(1)以钛酸四丁酯为钛源,用溶胶-凝胶法制备了TiO2光催化剂,然后通过浸渍烧结法制备了复合型催化剂H3PW12O40/TiO2,对TiO2进行表面修饰。通过SEM、TEM、FT-IR、XRD、DRS等方法对所制备的催化剂进行表征,研究其光学和物理学性质。结果表明所制备的复合型催化剂H3PW12O40/TiO2的粒径为20-30nm;H3PW12O40/TiO2仍然有明显的锐钛矿结构;H3PW12O4与TiO2之间存在化学作用而不是简单的物理吸附作用;经磷钨酸修饰后TiO2的吸收带有明显的红移,光响应范围扩展到可见光区。(2)考察了所制备的催化剂H3PW12O40/TiO2在紫外和可见光照射下,磷钨酸浸渍量、催化剂用量、孔雀石绿初始浓度、pH值、曝气量、光照强度等主要影响因素对孔雀石绿降解率的影响;并研究了光催化降解孔雀石绿的机理分析。实验证明光催化降解孔雀石绿过程符合表观一级动力学特征;在最佳条件下,紫外光下60min内H3PW12O40/TiO2的光催化活性比TiO2提高了54%,可见光下4h内H3PW12O40/TiO2的光催化活性比TiO2提高了37%;说明H3PW12O40和TiO2之间发生协同作用,提高了TiO2的光催化活性;H3PW12O40/TiO2催化剂经过简单处理后,分别在紫外和可见光下重复使用5次后,对孔雀石绿的仍有较稳定的光催化效应,具有较好的重复使用性,降解率分别保持在86%和67%;根据GC/MS检测到的中间产物并结合UV-Vis和FT-IR、HPLC方法分析了光催化降解孔雀石绿的降解途径有:N-去甲基化反应、中心碳裂解、开环反应。(3)考察了H3PW12O40/TiO2在250W紫外光照射下,催化剂用量、初始浓度、pH值对对硝基苯胺降解率的影响;并研究了光催化降解对硝基苯胺的降解途径。结果表明:在不同对硝基苯胺初始浓度条件下,H3PW12O40/TiO2光催化降解对硝基苯胺的过程符合表观一级动力学特征;H3PW12O40/TiO2催化剂重复使用五次后仍有66%的降解率;根据FT-IR分析和GC/MS检测到的产物4-氨基苯酚、苯酚、对苯二酚、对苯醌等,推测出光催化降解对硝基苯胺的可能途径为先发生脱硝基反应,接着发生脱氨基反应,在羟基自由的作用下发生开环反应降解为羧酸类,最终矿化为CO2和H2O和NO3-。