【摘 要】
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光催化氧化技术处理有机废水是一个具有价值的课题,该方法具有高效、节能、无二次污染等优点,引起了广大学者的关注.具有层状结构的化合物有很多有趣的化学性质,具体表现在插层、离子交换、光催化、电化学等方面,并且它们的活性也因层间的分子或离子的不同而改变.层状金属氧化物KNbO是其中较为典型的一种,它可将水完全分解成H和O.该文采用固相法合成了KNbO,并研究了其对酸性红3B溶液的光催化降解性能.通过XR
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光催化氧化技术处理有机废水是一个具有价值的课题,该方法具有高效、节能、无二次污染等优点,引起了广大学者的关注.具有层状结构的化合物有很多有趣的化学性质,具体表现在插层、离子交换、光催化、电化学等方面,并且它们的活性也因层间的分子或离子的不同而改变.层状金属氧化物K<,4>Nb<,6>O<,17>是其中较为典型的一种,它可将水完全分解成H<,2>和O<,2>.该文采用固相法合成了K<,4>Nb<,6>O<,17>,并研究了其对酸性红3B溶液的光催化降解性能.通过XRD和SEM对样品进行表征,发现该法合成的K<,4>Nb<,6>O<,17>均具有钙钛矿结构,样品的颗粒大小分布不均,但大多小于10μm,且合成的温度越高,颗粒粒径越大.利用自行设计的反应器,研究了K<,4>Nb<,6>O<,17>了对酸性红3B模拟染料废水的处理,取得了较好的去除效果.当酸性红3B浓度为30mg/L时,K<,4>Nb<,6>O<,17>对其降解两小时后的脱色率可达89％.实验表明,光催化剂的煅烧时间、煅烧温度、用量、反应物的初始浓度、pH等因素对光催化降解效率都有明显的影响.该实验条件下,催化剂的最佳合成条件是1000℃下煅烧2小时;当酸性红3B浓度为10mg/L时,催化剂的投加量对其脱色率影响不大,当酸性红3B浓度为30mg/L时,催化剂有一最佳投加量为2g/L;当溶液在偏酸或偏碱条件下的脱色率较高,且酸性条件下比碱性条件下好.对K<,4>Nb<,6>O<,17>悬浮体系的动力学研究表明,该实验条件下,K<,4>Nb<,6>O<,17>对酸性红3B的降解是一级反应,可以用L-H动力学方程描述.该文利用紫外-可见光谱扫描,红外光谱等分析方法,探讨了酸性红3B的降解机理.研究表明,酸性红3B的去除主要是K<,4>Nb<,6>O<,17>对其的光催化降解,而并非吸附作用,但酸性红3B自身也存在少量的光降解,约为5%,且强氧化基团首先进攻的是共轭基团.
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