纳米级光催化剂对双酚A光催化降解的研究

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双酚A属于环境内分泌干扰物,普遍存在与环境中,可通过干扰生物或人体内天然激素的合成、分泌、运输、结合、反应和代谢等过程,从而对生物或人体的生殖、神经和免疫系统等的功能产生影响。TiO2作为具有广泛应用前景的光催化剂,近些年来,一直是国内外研究的重点。CuO具有良好的化学稳定性、耐酸、耐碱、低毒、廉价,易于工业化大规模生产;但是CuO的导带电位的位置比H2O的还原电位更正,不能满足光解水产氢对光催化剂导带电位的要求。本文选用两种不同粒径TiO2(Nano-TiO2,TiO2)、纳米CuO、碳纳米管负载CuO作为催化剂,研究双酚A光催化降解动力学,同时考察了TiO2的量、反应液p H值、离子强度、双酚A溶液浓度各因素作用条件下的光催化性能。具体结果如下:两种TiO2作用下,双酚A的光催化降解率均在48 h以后达到平衡,且存在显著的粒径效应。催化剂的投加量和双酚A浓度均影响双酚A的降解率。随着pH值的升高,双酚A的光催化降解率均逐渐降低。溶液介质中的离子强度抑制了双酚A光催化降解性,离子强度越高抑制效果越显著;且两种粒径TiO2的响应基本一致。紫外线照射下,Nano-CuO和CuO/MWCNTs催化降解双酚A的平衡时间为24h;且CuO/MWCNTs的光催化降解性能显著高于Nano-CuO;Nano-CuO和CuO/MWCNTs的投加量和双酚A浓度均影响双酚A的降解率。随着电解质pH值升高双酚A的光催化降解率均逐渐降低,与TiO2的趋势相同。离子强度对于催化剂的光催化降解性能具有一定的抑制作用;且Nano-CuO和CuO/MWCNTs的响应基本一致。
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