TiO2基复合光催化剂对印刷废水中有机污染物的降解研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:zwj54255
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
印刷废水主要指印刷生产过程当中的油墨废水、有机溶剂、有机颜料以及设备清洗废水等。印刷废水具有成分复杂,有机污染物含量高、难降解、色度大、COD值高等特点,成为印刷行业中解决环境污染问题的首要任务之一。因此,研究一种高效的废水处理技术具有重要的实践意义。近年,迅速发展起来一种绿色新型水处理技术——光催化氧化法,光催化氧化法可通过光将废水的有机污染物降解为CO2和H2O。纳米二氧化钛(TiO2)是一种催化活性高、氧化能力强、化学性质稳定、无毒的光催化剂。在实际应用中,纳米TiO2仍旧存在氧化效率不高,吸附能力差,易团聚等缺陷。而氧化石墨烯(GO)具有大比表面积、良好的分散性以及优越的吸附性等优点,二氧化硅(SiO2)气凝胶具有高孔隙率、高比表面积、强吸附性等优点,两者都可以作为一种优秀的光催化剂复合基质。本论文在纳米TiO2基复合光催化剂的制备以及光催化降解印刷油墨废水方面展开了研究,主要内容如下:(1)利用氧化石墨烯/纳米TiO2共混光催化剂降解甲基橙,探讨了氧化石墨烯和纳米TiO2的质量配比、催化剂的投加量以及调节甲基橙的p H值等因素对甲基橙降解的影响。结果表明,当氧化石墨烯与纳米TiO2的质量比为1?5,加入共混光催化剂0.3 g/L,甲基橙的初始质量浓度为20 mg/L,p H为4时,光催化降解效果最好,光照2 h后,甲基橙降解率为99.64%。(2)为了缩短降解时间,进一步提高降解效率,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2气凝胶,通过调控酸碱催化剂的用量、反应时间及温度等因素,确定最佳反应参数,并采用机械研磨法制备了SiO2气凝胶/纳米TiO2共混光催化剂,结果表明:SiO2气凝胶的比表面积为624.54m2/g,当纳米TiO2颗粒均匀分布于SiO2气凝胶中,比表面积也能达到600.84m2/g,共混光催化剂结构疏松,微粒之间有少量的孔隙,有利于增强对有机物的吸附能力。使用甲基橙模拟印刷单一废水,探讨了光催化剂各组分的质量配比、催化剂的投加量、甲基橙的初始质量浓度以及pH值对甲基橙的降解影响,获得光催化降解的最佳实验条件。结果表明,共混光催化剂SiO2气凝胶和纳米TiO2的质量比为4?1,催化剂质量浓度为0.2 g/L,甲基橙的初始质量浓度为10 mg/L,甲基橙的降解率最高,降解率为99.85%。(3)进一步探索SiO2气凝胶/纳米TiO2共混光催化剂对印刷油墨废水的降解研究,获得光催化降解印刷油墨废水的最佳实验条件。首先对印刷油墨废水进行混凝预处理,去除杂质降低其浑浊度,然后采用光催化氧化法处理印刷油墨废水。结果表明:共混光催化剂SiO2气凝胶和纳米TiO2的质量比为4?1,催化剂质量浓度为0.2 g/L,调节印刷废水的pH值为4,暗吸附30 min,在氙灯下光照40 min后,印刷油墨废水的COD值和色度的去除率分别可达到95.83%和96.62%。而且,SiO2气凝胶/纳米TiO2共混光催化剂具有可重复使用性,使用6次后,对印刷油墨废水仍有光催化降解的效果,具有良好的再生性。综上所述,本研究将纳米TiO2负载于不同的载体上制备出共混光催化剂,通过光催化氧化法处理印刷废水,能达到国家污水排放的要求,对绿色印刷的实施具有重要意义。
其他文献
在过去,当Windows还没有出现的时候,大家都习惯将所有的操作都集中在键盘上,无论从选中一段文字,还是在应用程序中打开文件.随着Windows的应用普及,从90年代末到现在才接触电
作文。(50分)从下面两个题目中任选一题,按要求作答。不少于700字。(1)书签,与书相伴,形式多样。设想你有这样一枚神奇的书签:它能与你交流,还能助你实现读书的愿望……你与
随着Intel与AMD竞争激烈化,Intel已经领先AMD率其下高(酷睿2)、中(奔腾D)、低(赛扬D)全面步入了65纳米领域,并取得了巨大的成功,遍地开花,低功耗、低热量、高性能,一改以往受
期刊
韩国softnyx公司与北京戏杰环球联合研发的奇幻类网络游戏《Rakion》以其独特的PVP系统、优质的画面以及打斗特效等游戏特色争战于世界各地,而其战果累累,征服世界各国大量玩家
凝析气藏水平井产能预测与评价是水平井设计中的一个重要方面。水平井产能的影响因素较多,已有的水平井产能计算方法,其理论计算结果与实际生产数据往往差别较大。本文建立了
期刊
建立了预测滩海地区井壁稳定性的数学模型.给出使用模型来进行预测的步骤。根据该模型设计的软件可以实现对新井钻井中的坍塌层位、坍塌程度、坍塌时间进行预测.并引进了神经网
八面河油田水平井防砂大多以滤砂管防砂为主要方式;如何打捞水平段失效滤砂管,及时恢复水平井正常生产已成为目前必须面对的问题;对此问题进行了专项研究,根据八面河油田近年
将社会网络分析方法,应用到卡伦堡工业共生网络的结构演变分析之中。结果表明,卡伦堡工业共生系统1975年、1985年、2000年发生了如下几点变化。(1)共生规模不断扩大,整体集聚
从泌阳凹陷梨树洼区块测井资料的多井一致性处理开始,对已知井做岩石物理特征分析,通过流体替换试验,得到含水、含油状态下储层的变化。考察该区块油藏在不同含水饱和度条件