过氧改性纳米ti02溶胶光催化降解苯酚的研究

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1、第34卷第2期工业水处理Vo1．34No．22014年2月IndustrialWaterTreatmentFeb．．2014过氧改性纳米TiO2溶胶光催化降解苯酚的研究许第发，周玲玲，罗寄希，曹盈，张世英(长沙学院生物工程与环境科学系，湖南长沙410022)[摘要]以硫酸氧钛(Ti0s0)为钛源，过氧化氢(H20：)为络合剂，采用低温水热法合成了过氧改性纳米TiO：溶胶利用x射线衍射、红外光谱和透射电镜对合成产物进行了表征，并以苯酚废水为处理对象，对合成产物光催化降解苯酚的影响因素进行了考察。结果表明，合成

2、的产物为直径约10nm、长约50nm、结晶良好、分散均匀的锐钛矿型纳米TiO溶胶；当TiO质量浓度为200mg／L，体系pH为48，苯酚初始质量浓度<20mg／L时，在紫外光条件下反应180min．苯酚降解率可达98％。[关键词]TiO溶胶；苯酚；光催化降解【中图分类号]X703．1【文献标识码]A[文章编号]1005—829X(2014)02—0022—04Researchonphotocatalyticdegradationofphenolbyusingperoxo—modifiednano-Ti02s

3、olXuDifa，ZhouLingling，LuoJixi，CaoYing，ZhangShiying(DepartmentofBiologicalandEnvironmentalScience，ChangshaUniversity，Changsha410022，China)Abstract：Usingtitanylsulfate(TiOSO4)astitaniumsource，andperoxide(H202)ascomplexagent，preoxo—modi—flednano—TiO，SOlhasbee

4、nsynthesizedbyhydrothermalmethodatlowtemperature．ThesynthesizedproductiScharacterizedbyX—raydiffractionpatterns(XRD)，fouriertransforminfraredspectroscopy(FI’一IR)，andtransmis—sionelectronmicroscope(TEM)．Usingphenolwastewaterasanobjecttobetreated，theinfluenc

5、ingfactorsofthesolonthephotocatalyticdegradationofphenolareinvestigated．Theresultsshowthatthediameterandlengthofthesynthesizedproductis10nmand50nm，respectively．Ithasawell—crystallizedandevenly-distributedanatase—typestructure．WhenTiO2massconcentrationiS200

6、mg／L，systempH4—8，andinitia1concentrationofphenollessthan20mg／L，reactiontime180min，thehighestdegradationrateofphenolreaches98％underuhravioletirradiation．Keywords：TiO2sol；phenol；photoeatalytiedegradation苯酚是含酚废水中常见的一种有毒有害物质．规模化生产的理想途径[6-7]。由此合成的TiO：胶体也是最难生物降解

7、的污染物之一．因此．含酚废水的因表面电荷的存在无需添加任何分散剂即可稳定分处理一直备受关注。纳米TiO因其良好的光催化性散在溶液中．即使放置24个月也不会团聚。以苯酚能在各种生物难降解有机废水以及饮用水的深度处废水为处理对象，考察了TiO：用量、溶液pH、苯酚理等方面已得到广泛应用[¨]。然而，TiO颗粒之间初始浓度等对合成的TiO溶胶光催化降解苯酚效容易通过化学键和氢键等强作用力连接形成团聚果的影响．以期为解决含酚废水的污染问题提供新体．从而影响其光催化性能。静电分散法是消除悬浮的思路颗粒团聚的有效方法之

8、一．通过给纳米颗粒荷上相1实验部分同电荷．利用静电斥力可有效阻止颗粒间的团聚并1．1试剂和仪器设备实现颗粒的稳定分散，5]。本研究以硫酸氧钛为钛源，主要试剂：硫酸氧钛，氨水，过氧化氢，硫酸，氢氨水为沉淀剂．过氧化氢为络合剂．采用水热法在低氧化钠，4一氨基安替比林，铁氰化钾，氯化铵，苯酚。温下合成了过氧改性纳米TiO溶胶。该法具有原料所用试剂除硫酸氧钛为化学纯外其余均为分析纯。来源广、操作简单和成本低廉等特点，是纳