AC催化臭氧氧化处理水中的苯酚

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1、维普资讯http://www.cqvip.comTiO：／AC催化臭氧氧化处理水中的苯酚吴桂萍，等TiO2／AC催化臭氧氧化处理水中的苯酚吴桂萍_1I2，安文浩。，陆晓华，丁八镇。，(1．华中科技大学环境科学研究所，武汉430074；2．中南民族大学化学与材料科学学院催化材料科学湖北重点实验室，武汉430074；3．韩国全北国立大学校，全州561—756)摘要：研究了单独臭氧氧化及以活性炭(AC)和负载二氧化钛的活性碳(TiO：／AC)为催化剂催化臭氧氧化处理水中苯酚的效果。考察了AC、TiO：／AC对苯酚的吸附特性及三种方法对苯酚的转化率及矿化率效果及其臭氧利用效率，并对氧化过程进行了动力学

2、分析。实验结果表明：AC、TiO：／AC对苯酚的吸附均较好地符合Freundlich方程；催化臭氧氧化转化苯酚的效果高于单独臭氧氧化；TiOJAC作催化剂有利于苯酚的最终矿化，同时提高了臭氧的利用效率；3种氧化反应均较好的符合二级动力擎方程，TiO／AC催化臭氧氧化苯酚的二级动力学常数为O．0001Mmg·min)，高于单独臭氧氧化O．O0004L／(mg·rain)和Ac催化臭氧氧化0．000061Y(mg·min)。关键词：催化臭氧氧化；吸附；TiO：；活性炭；苯酚中图分类号：X131文献标识码：A文章编号：1003—6504(2007)02—0023—03臭氧作为一种强氧化剂，在废水处理

3、中的应用日益0．03m，高0．4m；以空气为气源，经臭氧发生器产生受到人们的关注，但臭氧在水中的溶解度较低且不稳定、臭氧，用硅胶管导人，经微孔曝气头分散成微小气泡进导致臭氧的利用率较低而阻碍了臭氧氧化的广泛应用。入溶液进行氧化反应，反应后尾气用KI溶液吸收。实催化臭氧氧化是近年来发展起来的一种以提高臭氧利用验中采用2种催化剂：AC，粒径0．Xmm；TiO／AC，以效率为目的的高级氧化技术，是利用反应过程产生的大活性炭为载体，钛酸丁酯和乙醇为原料，用浸渍法制备量强氧化I生自由基氧化分解水中的有机物而达到水质而成问。臭氧氧化方法：取100mL苯酚溶液置于反应净化的目的叫。金属氧化物(TiO、NiO

4、、MnO、FeOOH、器，加入1．5g催化~flJ(AC、TiO／AC，单独臭氧氧化不添CeO等)催化臭氧氧化降解水中的污染物已有报道圜。加催化剂)，通人空气使之达到吸附平衡，取样(此时t=-O)目前人们认为金属氧化物可以通过2种方式起到催化分析，然后通人臭氧(流量50L／h，臭氧浓度16．5meCL)，臭氧氧化有机物的作用：(1)催化臭氧分解生成羟基自由每隔一定时间取样，用紫外分光光度计(Shimadzu基；(2)酸f生或偏酸f生条件下小分子有机酸与金属氧化UV—VIS2450)在270nm处测水样苯酚浓度，重铬酸物表面络合，络合态的有机物分子易于被臭氧分子直接钾法测其COD。控制温度25℃

5、条件下，考察苯酚在氧化阎。同时，M．Sanchez-Polo等的研究也表明圄，在水AC、TiO／AC上等温吸附特性。溶液中活性炭有促进臭氧分解产生·OH的能力，且AC催化臭氧氧化降解有机物效率的提高不仅与AC的催[!_’[空压机干燥器转子流量计化活性有关，也与AC对有机物的吸附密切相关。考虑臭氧发生器I5反应器到金属氧化物及活性炭对臭氧氧化的催化作用，且AC吸收瓶l[2I排空对水溶液中有机物良好的吸附作用，本文采用活性炭(AC)和负载二氧化钛的活性炭(TiO／AC)作为催化剂，图1臭氧氧化反应装置图利用活性炭特有的吸附和催化性能及活性组分TiO的2结果与讨论’协同催化作用，以水溶液中的苯酚为目

6、标物，通过对单2．1AC，TiO／AC对苯酚的吸附独臭氧氧化、AC、TiO／AC催化臭氧氧化降解有机物效催化臭氧氧化反应是一个界面反应，催化剂的吸果的比较，分析催化剂的吸附性能、催化活性等对有机附I生能往往对处理效果有较大的影响；并且，在实验过物降解的影响。程中随着氧化反应的进行，溶液中苯酚浓度逐渐降低，1实验部分吸附在催化剂上的苯酚会逐步解吸附进入溶液，因此，臭氧氧化在自制反应器(如图1)中进行：反应器为了分析催化剂吸附I生能对降解效果的影响及催化臭氧氧化过程中催化剂固相中苯酚量的变化，有必要对基金项目：中南民族大学引进人才科研启动．~(yzz05019)苯酚在催化剂上的吸附性能进行研究。作

7、者简介：吴桂萍(1975一)，女，讲师，博士研究生，研究方向为废水处吸附实验中发现溶液的pH值对吸附的影响很小，理技术，(电话)027—67842752(电子信箱)wugung75@hotm撕1．com；且吸附在很短的时间内即达到平衡。在中I生pH条件下，通讯作者：(电子信箱)lxh@hust—esri．com。·23·维普资讯http://www.cqvip.com‘绣尉敢第30卷第2期2007