亚洲一区二区精品,黄色软件视频免费,国产精品国产三级国产专不?,性福宝软件下载

　　廢水的處理方法主要有分離處理、稀釋處理和轉(zhuǎn)化處理。前兩種屬于物理方法，后一種屬于化學(xué)方法。物理方法一般只是簡(jiǎn)單地改變污染物的存在形式，不能從根本上解決污染。例如，分離處理只是將污染物從一相轉(zhuǎn)成另一相，并沒(méi)將污染物真正無(wú)害化，有時(shí)還可能存在二次污染；稀釋處理只是通過(guò)稀釋廢水來(lái)降低廢水的一些污染指標(biāo)，既未將污染物分離，也沒(méi)有改變污染物的化學(xué)性質(zhì)；而轉(zhuǎn)化處理則是通過(guò)化學(xué)或生化作用改變污染物的分子結(jié)構(gòu)，使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的或可分離的物質(zhì)。

　　近20 年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的光催化降解技術(shù)是一種綠色的、廉價(jià)的、徹底的污染物處理技術(shù)。目前，用于光催化降解環(huán)境污染物的最受關(guān)注的催化劑主要是半導(dǎo)體催化劑TiO2。其催化活性高、穩(wěn)定性好，對(duì)人體無(wú)害，可以重復(fù)使用。

　　與大粒徑的TiO2顆粒比較，納米級(jí)的TiO2催化活性更高，具有以下特點(diǎn)：

　�。�1）表面原子多，光吸收效率高；

　　（2）催化劑表面光生載流子濃度高；

　　（3）光生電子和光生空穴的復(fù)合幾率��；

　�。�4）表面吸附的OH - 多，有利于產(chǎn)生較多的羥基自由基。

　　此外，納米TiO2粒子因尺寸量子效應(yīng)，導(dǎo)帶和價(jià)帶能級(jí)由連續(xù)變?yōu)榉蛛x，能隙增大，導(dǎo)帶電位更低，價(jià)帶電位更高，增強(qiáng)了TiO2的氧化還原能力，其光催化降解活性和廣譜性也隨之加強(qiáng)。

　　1 試驗(yàn)

　　1. 1 藥劑與儀器

　　1. 1. 1 藥劑

　　陽(yáng)離子桃紅FGH、納米TiO2（自制[1]，粒徑范圍5 ～ 20 nm），其它試劑均為市售（化學(xué)純）。

　　1. 1. 2 儀器

　　旋轉(zhuǎn)式石英光解儀（江蘇省環(huán)境科學(xué)研究所）；有機(jī)碳測(cè)定儀TOC-500（日本Shimadzu 公司）；Uvilon 810 紫外可見(jiàn)分光光度儀（瑞士）；高壓汞燈：功率125 W，主波長(zhǎng)365 nm（上海亞明燈泡廠）。

　　1. 2 試驗(yàn)方法

　　在石英試管（內(nèi)徑2. 5 cm、長(zhǎng)15 cm）中加入已配制的染料溶液，再加入TiO2催化劑，在旋轉(zhuǎn)式光解儀中用高壓汞燈照射。

　　高壓汞燈置于石英玻璃冷卻套管內(nèi)，冷卻套管固定在反應(yīng)器中央，套管的夾層中通有冷卻水，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水的流量以消除高壓汞燈的熱效應(yīng)，使反應(yīng)器內(nèi)溶液溫度恒定。

　　高壓汞燈距石英試管10 cm。石英試管在電機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，以使溶液受紫外光照射均勻。光照一定時(shí)間后取出，用離心機(jī)離心，使TiO2與溶液分離，取上層清液進(jìn)行分析。

　　1. 3 分析方法

　　1. 3. 1 脫色率

　　用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)處理前后的溶液在200 ～ 800 nm范圍內(nèi)進(jìn)行吸光度測(cè)定，然后根據(jù)最大吸收處的吸光度來(lái)計(jì)算脫色率：

　　式中：A前——— 染料溶液降解前的吸光度值

　　A后——— 染料溶液降解后的吸光度值。

　　1. 3. 2 TOC 去除率

　　采用有機(jī)碳測(cè)定儀測(cè)定降解前后溶液的TOC 值，計(jì)算TOC 去除率，以確定染料降解程度：

　　其中，TOC前和TOC后分別為染料溶液降解前后的TOC 值。

　　2 試驗(yàn)結(jié)果

　　2. 1 pH 值對(duì)染料脫色率的影響

　　在200 mg / L 染料溶液中，以1 : 3 的HCl 和100 g / L的NaOH 分別調(diào)節(jié)染料溶液的pH 值為2、4、6、9、12；加入納米TiO2（ 添加量500 mg / L ）；光照240 min。其pH 值對(duì)陽(yáng)離子染料的脫色情況見(jiàn)圖1。

　　從圖1 看出，溶液pH 值對(duì)染料脫色影響較大。中性時(shí)脫色效果較差，酸性和堿性條件脫色效果較好。

　　在酸性環(huán)境下，溶液中的H + 通過(guò)下列方式轉(zhuǎn)化為羥基自由基：

　　堿性環(huán)境下，OH - 直接從催化劑表面俘獲光生空穴形成羥基自由基：

　　2. 2 納米TiO2用量對(duì)脫色率的影響

　　在100 mg / L 的陽(yáng)離子染料溶液中，分別加入不同用量的納米TiO2，調(diào)節(jié)pH 值至2. 0，光照30 min，測(cè)得脫色率與催化劑用量間的關(guān)系曲線（見(jiàn)圖2）

　　由圖2 知，隨著催化劑用量的增大，脫色率先是急劇增大，隨后又迅速下降，形成曲線的一個(gè)高峰。曲線的前半部，隨催化劑用量增加，催化效率提高，表現(xiàn)為脫色率提高；曲線后半部，催化劑用量增大，溶液的透光性變差，光催化活性下降，表現(xiàn)為脫色率下降。

　　2. 3 染料濃度對(duì)脫色率的影響

　　采用1 000 mg / L 的納米TiO2對(duì)不同濃度的陽(yáng)離子染料進(jìn)行光催化降解，120 min 后的脫色效果見(jiàn)圖3。

　　從圖3 可以看出，隨染料濃度的增加，脫色率急劇下降。原因有兩個(gè)方面：首先，在一定的催化劑用量下，染料濃度越大，色度下降越慢，完全脫色所需時(shí)間越長(zhǎng)，脫色較慢；其次，隨染料濃度增加，溶液透光率下降，催化劑所吸收的輻射能降低，光催化效率變差。

　　2. 4 光解時(shí)間對(duì)脫色率的影響

　　在100 mg / L 陽(yáng)離子染料溶液中，投加1 000 mg / L的納米TiO2，調(diào)節(jié)溶液pH 值至4. 0，光照一定時(shí)間，測(cè)得脫色效果與光解時(shí)間的關(guān)系如圖4。

　　從圖4 可以看出，隨光照時(shí)間的增加，60 min 后脫色率已接近于100 %。可見(jiàn)，光催化氧化法對(duì)染料化合物的降解效果顯著。

　　2. 5 光催化降解完全程度的研究

　　圖5 是染料降解過(guò)程中的紫外-可見(jiàn)光譜圖；圖6是染料溶液的TOC 隨光解時(shí)間改變的情況。

　　由圖5 知，隨光解過(guò)程的進(jìn)行，光譜圖中污染物的主要吸收峰明顯下降，光譜峰也發(fā)生明顯變化，尤其是光譜中可見(jiàn)光區(qū)的吸收峰逐漸消失，顯示染料的生色團(tuán)被破壞�？梢�(jiàn)，光解過(guò)程破壞了染料分子的共軛發(fā)生體系，這是導(dǎo)致溶液色度降低的根本原因。

　　從圖6 可以看出，隨光解過(guò)程的進(jìn)行，溶液中有機(jī)污染物濃度下降，表明污染物被逐漸降解為無(wú)機(jī)碳離子溶液，光解過(guò)程是一個(gè)化學(xué)降解過(guò)程。

　　從圖4 和圖6 還可看出，染料的光解過(guò)程中，色度的去除總是快于TOC 的去除。這也說(shuō)明光解過(guò)程是先破壞染料分子的共軛發(fā)色體系，再破壞整個(gè)染料分子，最后逐步被降解為無(wú)機(jī)物。

　　3 結(jié)論

　　3. 1 光催化氧化對(duì)陽(yáng)離子染料有較好的脫色效果，TOC 去除效果也較好。納米TiO2不僅有效地破壞了染料的分子結(jié)構(gòu)、降低了廢水的色度，而且還能有效地降低廢水的有機(jī)物含量。

　　3. 2 pH 值對(duì)脫色效果影響較大，在酸性和堿性條件下，脫色效果較好，中性環(huán)境脫色效果較差。

　　3. 3 由于受到溶液濁度的影響，TiO2催化劑用量有一個(gè)最佳添加值。在本試驗(yàn)條件下，約為1 000 mg / L。

　　3. 4 隨染料濃度的增大，脫色率迅速下降。這除與染料濃度有關(guān)外，還與光生載流子量有關(guān)，即溶液顏色越深，催化劑受光情況變差，表面光生載流子量迅速下降。

　　3. 5 光催化氧化法對(duì)染料的脫色基于催化降解有機(jī)物的降解，即高氧化活性的羥基自由基首先破壞染料的生色團(tuán)，然后進(jìn)一步將染料分子降解為低分子量的無(wú)機(jī)碳。

　　3. 6 光催化氧化法對(duì)染料降解徹底，不會(huì)造成二次污染，是一種值得深入研究和推廣使用的處理印染廢水的新方法 。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 王成國(guó)，等. 納米TiO2粉體的制備[J]. 武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，15（1）：32 ～ 35.

　　[2] 王成國(guó)，等. 納米TiO2光催化氧化處理直接翠藍(lán)染料溶液[J]. 印染，2004，30（7）：10 ～ 12.

　　[3] 李曉平. 納米TiO2光催化降解水體中有機(jī)污染物的研究與發(fā)展[J]. 功能材料，1999，3（30）：242 ～ 246.

　　[4] 王文保. 堿性染料的半導(dǎo)體光催化降解[ J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，1997，16（4）：162 ～ 164.

　　[5] 劉正寶. 光催化氧化技術(shù)及其發(fā)展[ J]. 工業(yè)水處理，1997，17（6）：7 ～ 9.

　　[6] 俞傳明. 不同光源下分散大紅染料溶液的光催化降解[J]. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，23（2）：130 ～ 135.3

　　來(lái)源: 王成國(guó)

該文章暫時(shí)沒(méi)有評(píng)論！