凹凸棒负载型SO4^2-TiO2光催化降解茜素红染料的实验研究.pdf

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1、细石油化工进展ADV第⋯l3卷一第⋯10期⋯52AANCESINFINEPETROCHEMICALS凹凸棒负载型SO42-／TiO2光催化降解茜素红染料的实验研究文卓琼(武昌工学院食品科学与工程系，武汉430065)[摘要]凹凸棒负载型s042．／TiO：固体超强酸对茜素红染料进行光催化降解反应，考察了体系pH、固体超强酸加量、紫外灯照射时间、强度及染料初始浓度对光催化降解过程的影响，确定了最佳实验条件：固体超强酸催化剂加量2．0g／L，光照距离12cm，茜素红溶液初始浓度60mg／L，反应时问2．5h。[关键词

2、]凹凸棒负载型s042-／TiO：固体超强酸光催化降解茜素红染料在生产和使用染料过程中会产生大量对环境研磨，置于马弗炉中焙烧，即得凹凸棒负载型危害相当严重的有机废水。该废水除含天然纤维SO／TiO固体超强酸。外，还含有浆料、染料、助剂、表面活性剂和合成洗1．3实验方法涤剂等难以生化降解的有机物¨J，其降解及脱色在自制的反应器中进行茜素红染料光催是治理水体污染迫切需要解决的问题。光催化氧化降解的实验，平行做4～6组。取一定量茜素红化法具有生物处理中所没有的有机物降解能力。染料溶液加入反应器中，加入一定量自制的固体因

3、此，以TiO为催化剂的光催化降解有机物成超强酸催化剂，以20w紫外灯为光源，调节光为光催化技术的研究热点。固体超强酸对许多酸距，定时取样，经离心分离出催化剂后测定吸光催化的反应都表现出了极高的反应活性。度，并计算脱色率。1．4染料脱色率分析方法1实验将茜素红染料配成不同浓度的溶液，用分光1．1主要仪器与试剂光度计测定光催化降解前后溶液的吸光度，并计721型分光光度计，上海精密科学仪器有限算脱色率，公式如下：公司；马弗炉，沈阳市节能电炉厂；电热恒温干燥脱色率=(A。一A)／A。箱，南通农业科学仪器厂；800型电动离

4、心沉淀其中，A为染料溶液初始吸光度，A为染料溶器，江苏龙岗医疗机械厂；SHZ—D(1lI)循环式真液光降解后吸光度。空泵，巩义市英峪予华仪器厂。凹凸棒，分析纯，天津市致远化学试剂有限公2结果与讨论司；硫酸钛，分析纯，天津市光复精细化工研究所；2．1固体超强酸的表征硫酸、氨水、氢氧化钠、氯化钡，白银良友化学试剂采用Hammett指示剂法测定自制固体超强酸催化剂的酸强度J，所用指示剂为对硝基甲有限公司；茜素红，分析纯，天津市化学试剂一厂。1．2凹凸棒负载型SO4／TiO2固体超强酸的苯、间硝基甲苯和对硝基氯苯，分别为

5、制备一11．35，一11．99，一12．70，结果见表1所示。凹取一定量硫酸钛溶液，在搅拌下按一定比例凸棒负载型SO／TiO固体超强酸可使对硝基甲苯和间硝基甲苯变色，而对硝基氯苯变色不明缓慢加人凹凸棒中。浸泡，制得悬浊液，在悬浊液中缓慢加入氨水调节pH至6—10。在室温下陈显。这说明制备的凹凸棒负载型SO／TiO：固化一定时间，沉淀抽滤。在干燥箱中110oC下干燥，将干燥后的混合物研磨至200目以下。用收稿日期：2012—08—04。0．2mol／L硫酸溶液浸渍30rain，抽滤，洗涤至没作者简介：文卓琼，助教，

6、主要从事固体超强酸在废水处理中的研究。有硫酸根离子检出(用氯化钡溶液检验)，干燥，2012年1O月文卓琼．凹凸棒负载型s0427TiO光催化降解茜素红染料的实验研究53体超强酸酸强度为：一l2．70

7、杯中，考察固体超强酸加量对脱色率的影响，结果见图3。2．2茜素红溶液初始pH对脱色率的影响取60mg／L茜素红染料溶液100mL加入反应器烧杯中，固体超强酸加量2．0g／L，光距调节为12cm，反应时间2h，考察茜素红溶液初始pH对脱色率的影响，结果见图1。催化剂加量／g·L图3凹凸棒负载型SO42-／TiO：固体超强酸加量对脱色率的影响由图3可知，随着固体超强酸加量增加，茜素红溶液脱色率增大。加量增加至一定量时，脱色率不再增加，固体超强酸加量存在最佳值。因此，图1茜素红溶液初始pH对脱色率的影响固体超强酸加量以

8、2．0g／L为宜。由图1可知，茜素红溶液的脱色率随初始pH2．5光照强度对脱色率的影响增加先增加后减小。实验表明pH为6～7时，其光照强度以光距(即光源距反应液面的有效脱色率最好，这可能与茜素红的弱酸性质有关。距离)表示。固定其他条件，固体超强酸催化剂初始浓度60mg／L茜素红溶液pH在6～7间，因加量2．0g／L，调节光距，考察光照强度对茜素红此，实验时不需调节溶液pH