资源描述：
《kmno体系光催化氧化-光度法测定化学需氧量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、KMnO4体系光催化氧化-光度法测定化学需氧量第26卷第9期2007年9月分析试验室ChineseJournalofAnalysisLaboratoryVo1.26.No.92007—9TiO2一KMnO4体系光催化氧化一光度法测定化学需氧量赵登山(淮阴工学院生化学院,淮安223001)摘要:基于纳米n02和KMnO4协同光催化氧化作用原理,建立了纳米光催化氧化体系测定化学需氧量(COD)的新方法.考察了测定化学需氧量的最佳条件,在含有0.1gn02,0.002mol/LKMn04的50mL体系中,控温60℃,光照反应10min,COD值在2.5～80mg/L范围内与KMn吸光度变化值△A呈线
2、性关系,其相应的线性方程为:AA=0.0023P(COD)+0.0137,相关系数R=0.9977,COD值的检出限为1.5mg/L.用该法测定地表水和自来水的COD值,相对标准偏差分别为1.9%和2.9%,标准加入回收率分别为100.5%和97.0%.关键词:化学需氧量;纳米rri02;KMn04;光催化氧化中图分类号:0657.32文献标识码:A文章编号:1000.0720(20Or7)09.116—04化学需氧量(COD)是衡量环境污染的重要指标.地表水和饮用水等低污染水质的COD测定通常以KMnO4指数法作为标准方法_1J,但此法操作较烦琐,消耗时间长,又存在氧化能力弱,测定准确度差等
3、缺点.近年来,将半导体光催化氧化引入了废水处理,由于其在水处理方面的优越性,如所需化学品少,体系装置简单,反应条件温和无二次污染等,是较有发展前途和推广价值的绿色氧化技术之一.研究表明,为了保证光催化反应的有效进行,就必须减少光生电子与空穴的简单复合.由于氧化剂是有效的导带电子的俘获剂,外加氧化剂能提高光催化氧化的速率和效率,使水中的有机污染物被半导体光催化氧化分解,以致达到完全矿化_2].本文提出了一种新的纳米n0'和KMnO4协同光催化氧化体系,建立了根据KMnO4浓度的变化测定地表水和饮用水等低污染水质COD的方法.1实验部分1.1仪器和试剂Speetrumlab22PC分光光度计(上海
4、棱光技术有限公司);高效T5荧光灯(11W,佛山照明);收稿日期:2006.09—18:修订日期:2006—11.24作者简介:赵登山(1965一),男,高级实验师一116一GL一206一Ⅱ离心机(上海安亭科学仪器厂);光催化反应器(自制).纳米n02(锐钛矿型,江苏河海纳米科技股份有限公司):比表面积≥34fn2/g,粒径≤50nm;KMn04溶液:0.02tool/L;邻苯二甲酸氢钾标准溶液(COD值为100mg/L),在使用中根据需要稀释至相应的浓度;以上试剂均为分析纯,实验用水为二次蒸馏水.1.2实验方法准确量取一定量浓度为0.02mol/L的KMn04溶液置于恒温夹套中,准确称取0.
5、1g的TiO:粉末放入溶液中,再加入一定COD值的标准溶液10mL,并使其体积为50mL,反应体系用适当浓度的H2S04或KOH溶液调节pH.超声振荡10min后,恒温搅拌,在紫外光照射下反应10min,取出5mL反应液离心分离,取上层清液,于525nIn处测其吸光度.以标准COD值与对应的~UnO.吸光度变化值△A=A.一A(A.为空白测得的KMn04吸光度,A为光催化后测得的KMnO.吸光度)作测定水样的标准曲线.将上述COD标准溶液换为待测水样,以同样方法测定~UnO.的吸光度,并做空第26卷第9期2007年9月分析试验室ChineseJournalofAnalysislaborator
6、yVo1.26.No.92007—9白校正,根据标准曲线求得实际水样的COD值.2结果与讨论2.1催化氧化作用及原理2.1.1不同氧化体系的氧化作用在pH4.5,温度为60℃和COD值为50mg/L邻苯二甲酸氢钾标准溶液的混合体系中,光照条件下分别考察了只有KMn04的氧化体系和纳米Ti02.KMn04共存催化氧化体系的氧化效果.结果如图1所示.0.150.100.05005l0l52O253Ot/min图1不同氧化体系对邻苯二甲酸钾的氧化效果Fig.1E胁ofdifferentreactionsystemsonpotassiumbiph-thalate1一n—KMn04;2一KMn04由图1
7、可见,光照反应10min后,只有KMn04的氧化体系,△A的变化值不大,说明它的氧化效率很低.而纳米Ti02.KMn04共存催化氧化体系中,TiO'的存在提高待测水样中的有机物的氧化率,缩短测定时间,提高了测定结果的灵敏度.2.1.2Ti02催化氧化原理[2半导体粒子含有能带结构,通常情况下是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成,它们之间由禁带分开.在能量的作用下电子与空穴分离并迁移到粒
