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随着染料工业的发展以及各种技术在印染行业中的大量使用,难降解的有毒有机物越来越多,对环境尤其是水环境的危害越来越大,因此如何加强对印染废水的有效治理就成了当前保护环境、维持生态平衡的一个重要课题。本文用低温条件下制备的具有高催化活性的掺磷纳米二氧化钛作光催化剂,通过自制的填充式固定床型高效光催化反应器,分别对模拟印染废水和工业印染废水进行光催化降解实验研究,达到了较好的效果。首先,以TiCl4为原料,H2O2为反应介质,在低温下制得锐钛矿型纳米TiO2溶胶和掺磷TiO2溶胶,考察了各种因素对TiO2溶胶结构和性能的影响,探讨了锐钛矿型TiO2的形成机理,并对掺磷TiO2溶胶在玻璃弹簧上镀膜的问题进行了研究。通过XRD、TEM、UV-vis等手段表征发现:TiO2溶胶和掺磷TiO2溶胶均呈锐钛矿晶型,颗粒呈梭形,平均粒径小于10nm,分散性较好,且后者的结晶度更高,两者最大吸收波长红移至550 nm,而磷的加入使得TiO2的禁带宽度变大;掺磷TiO2溶胶和薄膜光催化性能比具有高光催化性能的TiO2溶胶和薄膜的更好,且镀3层膜光催化能力最强;随着镀膜温度的升高,TiO2薄膜和掺磷TiO2薄膜光催化能力都有所降低,但是薄膜在玻璃弹簧上的附着力却显著提高了。然后,设计制作了填充式固定床型高效光催化反应器,通过光源体系、反应体系、循环体系和控温体系可以设计出多种废水光催化氧化降解反应工艺,为光催化降解废水的技术推广和小型工业化应用提供了参考价值。第三,通过自制的填充式固定床型高效光催化反应器用P/TiO2溶胶作光催化剂,对活性艳红X-3B溶液进行降解实验研究,考察各反应因素和反应条件对光催化降解反应的影响,并研究了活性艳红X-3B在光催化降解过程中的结构变化,发现X-3B活性艳红的降解速率随着初始浓度的增加而减小,并且溶液初始浓度较高时降解速率先快后慢,但随光照强度的增强、催化剂用量的不断增加、反应温度的升高而增大;随着溶液流速的增大,降解速率稍有加快,但是变化不明显;溶液中H2O2的质量浓度为0.03%时降解速率最大;随着反应的进行,X-3B结构中萘环上的偶氮键特征峰强度不断减弱,苯环等基团的吸收峰也逐渐消失,只形成微弱的末端吸收形状。最后,用自制的填充式固定床型高效光催化反应器和玻璃弹簧负载P/TiO2薄膜对青岛某印染厂的工业印染废水进行了降解实验,发现:以紫外灯为光源时光催化降解效果比日光强;溶液初始pH值对CODcr去除率和脱色率影响很大,pH = 3时脱色率最高,pH = 6时,CODcr去除率最高; H2O2的添加量对光催化反应的影响和P/TiO2溶胶作催化剂的情况相似,最佳添加量为0.03%;P/TiO2薄膜可以重复使用,但是随着使用时间延长,光催化降解效率降低。