纳米二氧化钛光催化降解染料废水动力学研究.pdf

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1、第43卷第8期应用化工Vo1．43No．82014年8月AppliedChemicalIndustryAug．2014纳米二氧化钛光催化降解染料废水动力学字研自升究冤张建斌，田海锋，查飞。，左国防，雷新有，唐惠安(1．天水师范学院生命科学与化学学院，目肃天水741001；2．天水师范学院新型分子材料设计与功能重点实验室肃天水741001；3．西北师范大学化学化工学院，甘肃兰州730070)摘要：以纳米二氧化钛为光催化剂，研究了光催化降解染料废水溶液的动力学规律及溶液的pH值、TiO投加量和染料起始浓度对光催化降解活染料废水动力学的影响

2、。结果表明，该反应符合Langmuir—Hinshelwood(L-H)动力学模型，且光催化过程符合一级反应动力学方程，一级反应动力学常数()随溶液pH值及染料起始浓度的降低而增大；TiO，的最佳投加量为2．0g／L，低于或超过该值都会导致降解速率的下降。关键词：二氧化钛；光催化降解；染料废水；动力学中图分类号：TQ426．8文献标识码：A文章编号：1671—3206(2014)08—1369一o4Studyofdynamicsandphotocatalyticdegradationof,dyeingwastewaterbynano-

3、titaniumdioxide．ZHANGJian—bin，TIANHai-feng。，ZHAFei。，ZUOGuo-fang，删Xin—youl-．TANGHui—art’(1．CollegeofLifeScienceandChemistry，TianshuiNormalUniversity，Tianshui741001，China；2．KeyLaboratoryforNewMoleculeMaterialDesignandFunctionofGansu，TianshuiNormalUniversity，Tianshui741001

4、，China；3．CollegeofChemistry&ChemicalEngineering，No~hwestNormalUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：Thedynamicsofphotocatalyticdegradationofdyeingwastewaterhasbeeninvestigatedbyusingnano—TiO2asphotocatalyst．Furthermore，theeffectsofoperationparameterssuchasinitialdyeco

5、ncentra-tion，catalystloading，andsolutionofthepHonthedynamicsofphotocatalyticdegradationweredis—cussed．TheresultsshowedthatthereactionaccordswithLangmuir-Hinshelwood(L—H)modelandthereactionisafirst—orderreactionandthereactionkineticsconstant(K)increasewiththedecreaseofpH

6、valueandtheinitialconcentrationofdye．Meanwhile．thevaluewoulddecreasewhentheadditionofTiO2isbeyondorbelowtheoptimumamountsofTiO22．0g／L．Keywords：titaniumdioxide；photocatalyticdegradation；dyeingwastewater；dynamics染料生产企业由于废水浓度高、污染物复杂、排活性、高稳定性、无毒、廉价、抗光腐蚀等优点，逐渐污量大等因素而受到广泛关注。加

7、强对染料生产企成为理想的光催化剂。然而，由于光催化反应体系业废水的处理，对保护环境、维持生态平衡、缓解水复杂，一些反应机理与动力学行为等问题尚需解决，资源匮乏等有着重要的作用。目前较成熟的处理方使得这项新型污染控制技术的实用化难以大范围推法包括生物降解法、吸附法、混凝法、化学氧化法广⋯。进一步研究其反应机理和动力学有利于改等4。。进光催化反应器的设计，可为这项新型技术的实用光催化氧化技术能有效降解染料、多环芳烃、表化奠定理论基础。面活性剂、农药、氰化物等生物难降解的有机物，且1实验部分具有高效节能等优点。20世纪80年代，利用TiO1

8、．1试剂与仪器光催化降解水、气环境中的污染物逐渐成为环境领TiO：、pH缓冲剂、盐酸、氢氧化钠均为分析纯；域研究的热点之一_5。其中，锐钛型TiO，因其高实验用废水主要来源于生产3120耐晒艳红BBC和收稿日期：2014