不同材料負載Ani/TiO2光降解印染廢水

摘要：使用常見(jiàn)的工業(yè)材料:玻璃、鋁片和鎳網(wǎng)為載體,苯胺(Ani)作為氮摻雜劑,通過(guò)溶膠-凝膠法,制備了不同材料負載Ani/TiO2,并研究其在降解以酸性品紅模擬的印染廢水的光催化氧化性能。

結果表明,玻璃、鋁片和鎳網(wǎng)負載Ani/TiO2最佳N/Ti值分別為0.250、0.040和0.040,并驗證了N摻雜TiO2在日光利用方面的優(yōu)勢,提高了光催化劑的實(shí)際應用性;最佳pH值均為6~8;最佳處理初始濃度分別為10、12和12 mg/L;其光催化活性都會(huì )隨著(zhù)溶液深度的增加而降低;氧化劑硝酸鐵的最佳投加濃度均為0.5×10-5到1.0×10-5 mol/L;綜合來(lái)看,玻璃負載Ani/TiO2的活性最高,鋁片負載Ani/TiO2次之,鎳網(wǎng)負載Ani/TiO2最差。

我國是染料生產(chǎn)和紡織印染大國，據不完全統計，2008年日排放印染廢水量約為（300~400）*104t，是各行業(yè)中的排污大戶(hù)之一。在眾多處理印染廢水的方法中，TiO2光催化降解法以無(wú)毒、催化活性高、穩定性好、抗氧化能力強、能將污染物降解成、CO2、H2O等簡(jiǎn)單無(wú)機物等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。

但TiO2粉末易中毒失活、易流失，特別是分離回收難，運行成本高，而且對太陽(yáng)光的利用率低等缺點(diǎn)制約了其工業(yè)應用的前景。因此，圍繞著(zhù)TiO2摻雜改性和負載研究成為熱點(diǎn)，不少人對此作了大量研究。

鋼化玻璃具有良好的強度、耐熱性、化學(xué)穩定性和透光性，兩面都可進(jìn)行光催化氧化反應；鋁合金密度低，但強度比較高，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性；鎳網(wǎng)質(zhì)地堅硬，具有良好的透過(guò)性、可塑性和耐腐蝕性。以這3種在工業(yè)上被廣泛使用的材料作為光催化劑的載體，具有較大的應用價(jià)值。

在對TiO2的N摻雜的研究中，研究者多以氨水、N2、尿素、硝酸和硝酸鹽等為氮源，鮮有以苯胺為氮源的報道。針對TiO2降解印染廢水中存在的問(wèn)題，本實(shí)驗嘗試選用苯胺（Ani）作為氮摻雜劑，首先通過(guò)溶膠凝膠法制備Ani/TiO2前軀體，然后對前軀體進(jìn)行熱處理，使Ani / TiO2受熱分解產(chǎn)生的氮原子部分進(jìn)入TiO2的晶格中，置換TiO2晶格中的O原子，并形成Ti-N鍵，從而使納米TiO2光催化劑的吸收波長(cháng)從紫外光區拓展到可見(jiàn)光區，提高其對太陽(yáng)光的利用率。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

并分別以玻璃片，鋁片和鎳網(wǎng)作為催化劑負載，對酸性品紅溶液處理效果影響較大的溶液PH、初始濃度、液面深度和氧化劑用量等因素進(jìn)行研究實(shí)驗，研究對比了不同材料負載Ani/TiO2光催化降解染料污染物的性能，以提高TiO2降解印染廢水的實(shí)際應用性。

1材料與方法

1.1實(shí)驗儀器及試劑

1.1.1供試材料

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