臭氧催化体系中沸石分解臭氧的研究

《臭氧催化体系中沸石分解臭氧的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。臭氧催化体系中沸石分解臭氧的研究　　摘要：考察了沸石对水中臭氧的催化分解能力，实验研究了各个反应条件对沸石催化臭氧能力的影�，实验发现：沸石的存在能显著促进水中臭氧的分解，并能催化臭氧产生成羟基自由基；沸石进行盐酸改性能提高臭氧的分解速率，且随着盐酸的浓度升高而提高，主要归因于其比表面积的增大；随着pH值升高，沸石催化臭氧的能力也随之提高，但是当Ph和沸石本身的

2、pHpzc时，沸石催化臭氧的效率最高。温度的提高也能促进沸石催化臭氧的能力。　　关键词：沸石；臭氧；催化；羟基自由基　　中图分类号：X513　　文献标识码：A文章编号：05804　　1引言为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使

3、用和维护。　　臭氧在水中可短时间内自行分解，没有二次污染，是理想的绿色氧化药剂＼[1＼]但是臭氧的氧化为选择性氧化且研究也发现单独臭氧的氧化效率偏低，因此就使得单独臭氧在实际废水中很难应用。如何提高臭氧的处理效率，将其应用于实际废水处理中就是臭氧的研究方向。研究发现诸如紫外光、超声、金属离子、半导体催化剂联用可以使其降解有机物的能力得到大幅提高。因此，基于臭氧的联用处理技术已逐渐成为一种日益受到关注的高级氧化技术＼[2～4＼]。其中非均相臭氧催化技术由于经济性得到了更多的研究，由于其在水处理中的高氧化能力、流程简单、能耗少等优点而日益受

4、到关注。常用的催化剂主要是过渡金属离子及其氧化物＼[5，6＼]。一般认为羟基自由基与有机污染物的反应速率要远高于水溶液中的臭氧分子，氧化性能也比臭氧分子更强，水溶液中催化剂的存在可以加速臭氧分子分解产生OH・＼[7＼]。但是受限于催化剂的价格，臭氧的利用率以及催化剂的回收都大大限制了该技术在实际氨氮废水深度处理的应用。研究就提出通过将臭氧催化剂负载到某种物质上来解决上述问题就显得尤为关键。目前研究者将催化剂利用活性炭、陶瓷片、粉体或者制备成膜＼[8～10＼]。但是这样制备的产品却限制了TiO2的作用面积和分散性，因此寻找一种高效的负载材

5、料就非常关键。沸石以其特殊的结构，且储量丰富、价格低廉、无二次污染，被研究者称为理想的负载材料。　　如果要将沸石作为负载材料应用于臭氧催化，除了研究其负载能力，更为关键的是要研究其在臭氧体系中的臭氧催化能力。因此本研究就选用沸石作为催化剂，研究其在臭氧体系中对臭氧分解的途径，以及考察反应体系及沸石表面的化学性质对水中催化臭氧能力的影响。　　2实验方法　　实验材料为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文

6、化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　沸石，购买于浙江临安。沸石的处理，首先采用超声清洗，然后用去离子水清洗，最后在干燥箱烘干备用。沸石的改性，将一定量的沸石放置于不同浓度的HCl溶液的烧杯，在搅拌的作用下放置12h，用去离子水清洗后在干燥箱烘干供试验用，不同温度的样品分别标记为、F1、F2。实验室用到的化学试剂均为分析纯。　　实验步骤及分析　　实验装置为臭氧供气系统和尾气处理系统的玻璃

7、反应器＼[120mm×80mm＼]，置于恒温水槽中，见图1。将塑料曝气头固定在反应器的底部正中间位置。臭氧发生器为CHYF-3A型臭氧发生器。采用交流稳压电源，钢瓶氧气为气源，在线产生含臭氧气体，臭氧投加量通过臭氧管路上的流量计精确计量。剩余臭氧通入含2%KI溶液的吸收瓶吸收。通过一定时间让水中溶液的臭氧含量稳定在g/L，然后开启磁力搅拌器，和恒温水浴装置，使得温度恒定。反应溶液的初始pH值用磷酸二氢钾，磷酸二氢纳，磷酸氢二纳进行调节，催化剂投量为1g/L。每隔一定时间测定水中的臭氧含量，采用靛蓝法测定进行测定[11]，沸石的比表面积采

8、用MicromeriticsASAP2020apparatus吸附仪，在液氮温度保护下以N2为吸附质。复合光催化剂在100℃下真空脱气2h，通过多点BET法利用相对压力为～所对应的氮吸附数据测定催化剂的比表