改性高岭土复合光催化剂降解亚甲基蓝的研究

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1、环境污染与防治网络版第1期2008年1月改性高岭土复合光催化剂降解亚甲基蓝的研究*廖绍华第一作者：廖绍华，男，1981年生，硕士研究生，主要从事水处理方面的研究工作。#通讯作者。*国家首批环保示范项目。，呼世斌#，冯贵颖2（1.西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100；2.西北农林科技大学理学院，陕西杨凌712100）摘要先以高岭土为主要原料制备了超细颗粒改性高岭土，接着负载过渡金属（铜和锌），最终制成改性高岭土复合光催化剂。考察了用这种复合光催化剂在3个主要因素下光催化氧化降解亚甲基蓝模拟纺织染整工业废水的效果。结果表明，在100mL模拟废水中最佳条件为：亚甲基

2、蓝初始质量浓度为40mg/L，过氧化氢为0.4mL,，复合光催化剂为60mg，光源为20W紫外线消毒灯，pH为10.21，曝气下反应120min，亚甲基蓝的色度由1600降到10左右，亚甲基蓝降解率达99.32%。关键词分子筛复合光催化剂亚甲基蓝过渡金属改性高岭土StudyonKaolincompositemodifiedphotocatalyticdegradationofmethyleneblueLiaoShaohua1,HuShibin2,FengGuiying2.(1.CollegeofResourcesandEnvironment,NorthwestA&FUniv

3、ersity,YanglingShanxi712100；2.CollegeofScience,NorthwestA&FUniversity，YanglingShanxi712100)Abstract:UsingKaolinasthemainrawmaterial,lultrafineparticlesmodifiedKaolinwereprepared.Thenloadingtransitionmetals(copperandzinc),thefinalmodifiedKaolincompositephotocatalystwasfinished.Thisstudyused

4、acompositephotocatalystinthreemainfactorsphotocatalyticoxidationdegradationofmethylenebluesimulatedwasteTextileIndustrywatereffects.Theresultsshowedthatthebestconditionsforsimulatedwastewaterof100mLwas:methyleneblueinitialconcentrationof40mg/L,hydrogenperoxideof0.4mL,compositephotocatalyst

5、of60mg,ultravioletlightdisinfectionlightsof20W,pH10.21.Underthiscondition,thechromaticityofmethylenebluedroppedfrom1600to10afteraerationreactionof120min,anditsremovalratewas99.32%.Keywords:zeolite；compositephotocatalyst；methyleneblue；transitionmetal；modifiedKaolin以TiO2[1-3]为代表的过渡金属[4]光催化剂近

6、20年来已被广泛研究，充分展示了非均相光催化技术在清洁能源生产和环境污染治理中潜在而深远的应用背景，但是由于钛类化合物价格昂贵，使其应用受到一定限制，而以大量价廉无毒无污染的高岭土为主要原料制备的超细颗粒改性高岭土[5-9]复合光催化剂一定程度上解决了上述问题，改性高岭土经过离子交换，负载过渡金属，最终制成改性高岭土复合光催化剂，并以水溶性偶氮染料的代表性化合物－亚甲基蓝为研究对象，通过复合光催化剂对其进行光催化氧化降解的实验，探讨亚甲基蓝初始浓度、过氧化氢剂量、复合光催化剂剂量等因素对亚甲基蓝的降解率的影响，为纺织染整工业废水的处理提供参考。1材料与方法1.1试剂与仪器1

7、.1.1试剂6环境污染与防治网络版第1期2008年1月模拟染料废水为配制的一定浓度的亚甲基蓝储备溶液。30％（质量分数，下同）过氧化氢、浓硫酸、氢氧化钠、硫酸铝、氯化铵、硫酸锌、硫酸铜、亚甲基蓝（以上为分析纯）、高岭土（化学纯）、硅溶胶等。1.1.2仪器主要仪器有UV-1200型紫外可见分光光度计、UV1102型紫外可见分光光度计、101-2型干燥箱、SXL-1304型程控箱式电炉、AUY220分析天平、紫外线消毒灯（20W）、白炽灯（40W）、DF-101S(T)集热式恒温加热磁力搅拌器、79-1型磁力加热搅拌器