Pd光催化降解偏二甲肼废水-论文.pdf

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1、贾瑛，贺亚南，梁峰豪，刘田田文章编号：1006—9941(2014)04—0554—05ZnO／Pd光催化降解偏二甲肼废水贾瑛，贺亚南，梁峰豪，刘田田(第二炮兵工程大学603室，陕西西安710025)摘要：为提高ZnO光量子产率、拓展光谱吸收范围，促进光催化降解低浓度偏二甲肼废水，研究采用贵金属Pd修饰乙醇辅助水热法制备出纳米Pd／ZnO颗粒，并对其进行了X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱和紫外一可见吸收光谱的表征。将所得ZnO／Pd分别在紫外光和太阳光下光催化降解偏二甲肼废水。结果表明，Pd大幅提高了ZnO紫外吸收性能，且将其吸收光谱范

2、围拓展到400—800nm的可见光区域。ZnO／Pd纳米粒子在紫外光下对偏二甲肼2h最大降解率为76．8％，化学需氧量(COD)的去除率能达到58．2％，在太阳光下偏二甲肼降解率为80．5％，COD的去除率能达到75．7％。因此，ZnO／Pd的光催化性能在太阳光下比紫外光下好，太阳光下偏二甲肼中间产物被分解得更快、更彻底。关键词：环境工程；偏二甲肼；光催化；ZnO／Pd；可见光中图分类号：TJ55；Xl文献标志码：ADOI：10．3969issn．1006—9941．2014．04．024ZnO／Pd纳米颗粒，溶液中Zn“和Pd“的摩尔

3、比分别1引言为100：0．5、100：1、100：2，产物记为b1、b2、b3，具体的制备过程如下：ZnO是良好的半导体光催化剂，因其化学性质稳定，造价低廉，无毒而在光催化领域应用广泛。但是，(1)称取0．2mmol的PbCl，加入20mL的容量瓶ZnO具有较宽的带隙(3．37eV)，光谱响应范围较窄，对中，加入0．3mL氨水，用蒸馏水稀释至刻度。放在7OclC可见光的利用率较低，且光生电子和空穴的复合几率较的水浴锅中10min至PdCI，溶解，得到0．01mol·的大，限制了它在光催化剂方面的应用。国内外研究人PdCI，溶液。员采用贵

4、金属修饰改性来提高其光量子产率和光催化活(2)在三个Teflon衬胆中各加入30mL无水乙性，在废水处理领域取得了较好效果。偏二甲肼废水醇，再分别加入一定量PdCl，溶液，使得溶液中Zn“和污染一直是航天工业污染治理的难题，常用的处理方Pd“的摩尔比分别为100：0．5、100：1、100：2。将法主要有化学法，物理法，光催化氧化法，生物处理法和衬胆置于磁力搅拌器上搅拌10min使zn(Ac)，·联合处理法，其中光催化氧化法是一种绿色环保高效2Ho完全溶解，再分别加入0．05molNaOH，继续的方法，TiO，和ZnO等半导体材料光催化

5、降解偏二甲肼搅拌10min。废水的效果已有研究，但这些研究主要是采用紫外光(3)将Teflon衬胆密封在高压反应釜内，置于恒催化降解偏二甲肼，工艺过程复杂并且能耗高，不能充分温干燥箱中，160cIC下反应12h。利用可见光光源。为此，本研究利用贵金属Pd修饰乙醇辅助水热法制备出纳米Pd／ZnO颗粒，利用自然光催(4)待反应釜冷却至室温后，将所得白色沉淀用化降解偏二甲肼废水，研究其光催化降解效果。蒸馏水和无水乙醇洗涤数次。最后将离心后所得样品置于干燥箱中，在60o(=下干燥8h，最终产物分别为2实验部分b1、b2、b3。2．2结构表征2．

6、1ZnO／Pd样品制备采用醇辅助水热法，选用Pd修饰ZnO，制备出采用日本理学D／max—rB型X射线衍射仪进行物相结构分析，X射线为石墨单色器滤波的CuK辐收稿日期：2013-06．24；修回日期：2014-o1—3O射(A=0．154178nm)，操作电压40kV，管流50mA，基金项目：陕西省自然科学基金资助项目(2012JM2012)衍射峰20采集范围为20。一80。，步长为0．02。。作者简介：贾瑛(1968一)，女，博导，主要从事特种污染监测与控制技术，环境友好材料设计与应用研究。e-mail：jyingsx@163．cor

7、n采用It产JSM26700F型扫描电镜观察颗粒的形ChineseJoumalofEnergeticMaterials，Vo1．22，No．4，2014(554—558)含能材料WWW．energetic-materials．org．cn556贾瑛，贺亚南，梁峰豪，刘田田段，随着波长的增加，吸收强度越来越大。在200—3．2．1紫外光下光催化作用400nm的紫外区，除了b1的吸收边蓝移外，b2和b3室温条件下，取100mL自制的30mg·偏二的吸收边均发生红移，可能是Pd掺入引起ZnO的缺甲肼(UDMH)废水加入200mL的烧杯中，加入

8、一定陷能级造成的。b1、b2、b3的最大吸收波长分别为量的ZnO／Pd粉末，在暗处超声分散3min至催化剂330，336，344nm，但是与纯ZnO(最大吸收波长为在溶液中分散均匀。在15w的紫外灯照射下(