TiO2浮石光催化降解水中邻苯二甲酸二甲酯

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1、生态环境学报2009,18(4):1223-1226http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.comTiO2/浮石光催化降解水中邻苯二甲酸二甲酯*吴楚萍，尹平河，赵玲，郑勋超暨南大学生命科学技术学院，广东广州510632摘要：采用溶胶-凝胶法制备TiO2/浮石催化剂，光催化氧化水中内分泌干扰物邻苯二甲酸二甲酯(DMP)。考察催化剂用量、-1pH值对降解率的影响；同时分析降解动力学和有机物矿化程度。结果表明，催化剂最佳投放量为40g·L，最佳pH为6.5。-1在最

2、佳条件下，DMP初始质量浓度20.0mg·L，5hDMP降解率达90%以上。降解速率符合准一级动力学方程，动力学方-1程为：Ln(ρ0/ρ)=0.470t-0.050，速率常数=0.470h。考察降解过程水样的矿化程度，前4h矿化率没有明显变化，4h后矿化率逐渐加快，7h矿化率达到70%。TiO2/浮石具有成本低、易回收利用、能充分与被降解物接触等优势，用于治理水体中DMP具有一定的实际可行性。关键词：邻苯二甲酸二甲酯；TiO2/浮石；光催化；降解率；矿化率中图分类号：X131.2文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）04-1223-04邻苯二甲酸

3、酯类物质(PAEs)是一类使用最广光催化降解PAEs中最为常见的邻苯二甲酸二甲酯的增塑剂，被大量添加到塑料制品中。随着塑料制（DMP），紫外光为光源，考察最佳催化剂投加量、品的大量生产、应用和填埋，PAEs逐渐转移到环境pH值，及DMP光催化降解曲线和矿化程度，为治理中，国内外文献都有在大气、各种水体、土壤、底和修复受PAEs污染的水体提供一些理论依据。[1-3]泥、植物、人体中检测出PAEs的报道。PAEs已1材料与方法被证实是一类内分泌干扰物，会导致人体内分泌紊1.1主要药品与仪器乱、生殖机能失常、甚至畸形等病变，对人类健康邻苯二甲酸二甲酯(天津市大茂化学试剂

4、厂，[4]和繁殖构成极大的威胁。美国环保局已把6种AR)；钛酸丁酯，冰醋酸，无水乙醇，硝酸，盐酸，PAEs列为优先监测污染物，我国也把邻苯二甲酸二硫酸和氢氧化钠等均为AR级。甲酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯列入扫描电镜（PhilipsXL-30ESEM，荷兰飞利浦），[5]环境优先污染物黑名单中。HPLC（Agilent1100）；TOC-5000型总有机碳分析仪PAEs在环境中稳定、持久，通常具有生物累积（日本岛津）；PHS-3B精密酸度计(上海雷磁仪器[3]效应和放大效应，因而寻求高效可行治理技术尤厂)；101A-2E烘箱(上海安亭)；HPR125W高

5、压汞灯为急切。目前，文献报道水体中PAEs的治理方法主（飞利浦），主要发射波长为365nm。[6-8][14-15]要有生物降解、活性炭吸附、光催化氧化等。生1.2TiO2/浮石催化剂的制备物降解存在培养菌种困难、治理种类单一，耗时长将适量无水乙醇加入干燥烧杯中，持续搅拌，等不足。而活性炭吸附法成本高、本质上只是转移逐滴加入钛酸丁酯，继续滴加冰醋酸，反应1h后，PAEs，会引起二次污染。TiO2光催化氧化技术具有逐滴加入稀硝酸（1∶9）和纯水，反应0.5h后得高效、节能、无二次污染、能将污染物完全矿化等透明溶胶溶液。试剂用量：钛酸丁酯13.4mL，乙特点，在治理难

6、降解有机废水方面比其他治理方法醇50mL，冰醋酸6mL，稀硝酸2mL，水20mL。[9-10]更具优势。使用载体负载TiO2克服了粉末TiO2浮石（直径2~3mm）用稀盐酸、纯水清洗烘难以回收利用、易凝聚失活等不足。常有的负载材干后浸入溶胶溶液中，浸渍10min后滤出，于烘箱[11-13]料有活性炭、玻璃珠、沸石等，这些载体密度内烘干（105℃），再将浮石浸入溶胶溶液中，如此比水大，沉于水底未能有效吸收光能，催化效率较重复4次。负载完毕后于马弗炉中450℃焙烧1.5h，低。浮石性质稳定、来源广、价格低，在搅拌下呈制得TiO2/浮石催化剂，其中TiO2含量占8.0%

7、。流化状态使催化剂能充分与被降解物接触，吸收光1.3DMP溶液的配制能效率高，是一种优良新兴载体。称取适量DMP，配制成质量浓度为100.0-1本文采用溶胶-凝胶法制备TiO2/浮石催化剂，mg·LDMP储备液，储存于4℃冰箱中备用。基金项目：广东省自然科学基金重点研究项目（04105835）；国家自然科学基金项目（40673062）作者简介：吴楚萍（1980年生），女，硕士研究生，研究方向为环境分析与治理。E-mail:17622447@qq.com*通讯作者：尹平河，男，教授，博士生导师，研究方向为环境分析与污染物治理新方法。E-mail:tyinph@jnu

8、.edu.