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1、悬浮态TiO_2光催化降解苯系物的方法研究环 境 工 程2002年8月第20卷第4期75悬浮态TiO2光催化降解苯系物的方法研究崔兆杰 高连存 宋 华(山东大学环境科学与工程学院,济南250100)摘要 以高压汞灯为光源,在TiO2粉末悬浮体系内,系统地研究了光照时间、光照距离、催化剂用量、苯系物浓度和溶3+液pH、空气流量、H2O2浓度、Fe浓度等因素对模拟水样中苯系物的光催化降解效率的影响。研究结果表明,当光照时间为20min、光照距离为6cm,TiO2用量为400mgΠL、pH=7、苯系物浓度为100mgΠL,空气流量为400mLΠmin,
2、苯系物3+降解率可达93%,添加H2O2与Fe3+能增加苯系物的降解率,当H2O2浓度为6mmolΠL,Fe浓度为012mmolΠL,苯系物可完全降解。实验测定精密度RSD为015%。关键词 光催化 苯系物 降解 TiO21 引言苯(C1P),间2二甲苯(C1P),正辛烷(C1P)。212 模拟废水样品的配制——————————————————————————————————————————————— 苯系物是工业废水中一类常见的有机污染物,因其具有来源广泛、毒性大、难降解等特点,环境危害性较大,有些甚至具有致癌、致畸和致突变作用。常用的处理方
3、法主要包括絮凝沉淀、生物氧化和化学氧化等,但这些处理技术具有一定的缺陷,,。,,确定了最佳光催化氧化条件,建立了废水中苯系物光催化处理的新方法。2 实验部分211 主要仪器和试剂(1)主要仪器PHS225C数字酸度计,蠕动泵,紫外灯(80W,波向100mLmL甲醇,再分别加12g、、邻二甲苯,摇动容,然后用蒸馏水定容配100mgΠL溶液备用。2含内标物的萃取溶液的配制取10mg辛烷溶于100mL环己烷中,配成含辛烷100mgΠL的环己烷萃取溶液。214 实验方法向容量瓶中加入稀释储备液20mL,再加入光催化剂TiO2,将一石英玻璃管与此烧瓶连接构
4、成回路,蠕动泵驱使溶液在回路内循环,用紫外灯照射石英玻璃管一定时间后,取出照射后的溶液经离心后用含辛烷的环己烷溶液萃取,然后用毛细管气相色谱内标法进行定量分析。215 色谱定量分析方法长范围200～400nm),日本GC29A型气相色谱仪,SE230毛细管柱(25m×0125mm)。(2)主要试剂TiO2,苯(A1R),甲苯(A1P),乙苯(C1P),邻2二甲 色谱条件 色谱柱为SE230毛细管柱,温度为100℃,气化室———————————————————————————————————————————————温度190℃,检测器为FID,载
5、气为氮气,柱前压为49kPa,分流比为1∶50。参考文献1 傅金祥等.居住区生活饮用水二次污染及防治对策研究.给水排社,1993.水,1998.24(7):55～59.2 傅金祥等.居住区生活饮用水二次污染控制理论与技术研究(技术第一作者 赵玉华,女,1959年10月出生。1983年7月毕业于沈阳建筑工程学院给水排水专业,1994年毕业于天津大学环境工程专业,现任沈阳建工学院副教授。从事给水排水工程教学与科研工作。报告)-国家重大科技项目-2000年小康型城乡住宅科技产业工程,2000.5.3 刘俊田,李长明等.卫生防疫技术手册.北京:中国环境科
6、学出版2001-12-30收稿76环 境 工 程2002年8月第20卷第4期定量分析方法 用辛烷作内标物,用含辛烷的环己烷为萃取溶剂,对降解后的苯系物的各组分进行色谱定量分析,测定各组分的浓度,并计算其相应的降解率。3 结果与讨论———————————————————————————————————————————————311 光照时间对苯系物降解效率的影响足苯系物的降解要求。313 催化剂用量对光催化降解苯系物效率的影响其它条件不变,改变催化剂的用量,取值为0,100,200,300,400,500mgΠL,结果如图3。将苯系物各组分浓度控制
7、为100mgΠL,TiO2浓度为015gΠL,光照距离为6cm,pH=5,改变光照时间,分别采用5,10,15,20,25min进行研究,结果如图1所示。图3 催化剂用量对光催化降解苯系物效率的影响由图3知,随TiO2用量的增加,苯系物的降解率逐渐增加。当催化剂用量达到400mgΠL以后,降解率基本保持不变。这主要是因为当TiO2达到一定值以后,,致使催化剂表面产生的?,因而光解率图1 光照时间对苯系物降解效率的影响由图1知,苯系物的降解非常快,在25min内可基本完成降解。在0～20min内,长,苯系物降解效率快速升高解率达到80%,降解312
8、 光照距离对光催化降解苯系物效率的影响,改变光照期间溶液的pH,分别取,4,7,10,12研究,结果如图4所示。其它条件不变,改变光照期
