二氧化钛固载杂多酸光催化耦合降解酸性品红染料的研究

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1、二氧化钛固载杂多酸光催化耦合降解酸性品红染料的研究刘梅施翔宇赵景联(西女交通大学环境工程系，西女710049)摘要：研究二氧化钛固载杂多酸复相催化剂川于光催化降解酸性品红染料废水的特性和工艺，初步探讨了在此光催化系统中杂多酸和二氧化钛耦合的催化机理。在均相和固载的不同条件卜-的比较实验得出固载型杂多酸催化剂具有鮫高光降解效率。选取浸渍浓度、浸渍时间、烧结功率和烧结时间四个因索进行正交实验，得出催化剂的最佳制备条件：川O.OemolL-1磷钩酸的水溶液浸渍二氧化钛28h,于120°C烘干，在微波炉750w功率下烧结50mino将此条件下制得的二氧化钛固

2、载磷餌酸催化剂用于光催化耦合降解酸性品红溶液，在最优化反应条件下反应时间40min.固载型催化剂川量O.()3gL光照距离17cm、pH值为5、酸性品红溶液初始浓度60mgL通气量l(X)ml/sL,酸性品红溶液的降解率可高达83.1%。关键词：固载杂多酸；光催化；降解；酸性品红；二氧化钛StudyonPhotodegradationofAcidFuchsineCatalyzedbyHeteropolyacidSupportedbyTitaniumDioxideLiuMeiShiXiangyuZhaoJinglian(DepartmentofEn

3、vironmentalEngineering,Xi^anJiaotongUniversity,Xi^an710049)Abstract:ThecharacteristicandmethodologyofphotocatalysisdegradationonacidfusineassistedbyTiO2-HPA(heteropolyacid)catalystisstudied,andthecatalyticmechanismoftheTiC^-HPAsystemisprimarilydiscussed・Theconclusionthatsupport

4、edHPAcatalysthadhigherphotocatalysisdegradationefficiencywasarrivedatfromthedifferentresultsinhomogeneoussolutioncomparedwiththeexperimentthatHPAwassupportedonTiO?.TheeffectsoftheconcentrationofHPAsolutionandthetimeinimpregnation,thepowerandthetimeinagglutinationwereresearched,

5、andfromtheorthogonaltable,theopticalpreparationtechnologywasgained:theconcentrationofH3PW12O40is0.06mol-L'1andthetimeis28hinimpregnation,thepoweris750Wandthetimeis50mininagglutination.Thecatalystpreparedmentionedabovewasusedinphotocatalysisdegradationofacidfusine,whenthedogeis0

6、・03g・L“，thedistanceofilluminationis17cm,pH=5,theinitialconcentrationoftheacidfusinesolutionisbelow60mg-L'andtheairrateis100ml/s-L,thedegradationefficiencycouldcomeupto83.1%after40min.Keywords:supportedheteropolyacid,photocatalysis,degradation,acidfuchsine,titaniumdioxide染料废水因其组

7、分复杂、有机物浓度高、难降解物质多、色度大、有毒等口身特点，以致其脱色与降解成为废水处理屮的一人难题⑴。自1977年S.N.Frank和A.J.Bard首次报道了以悬浮的粉末TiCh光催化降解禽CN-溶液⑵开始，光催化氧化法处理有机物作为一•种新兴的处理方法，受到国内外学者的广泛关注。它以太阳光及多种人工光源为能量来源，不会造成二次污染，但效率较低，目前改进的措施有加入微波，磁场等强化条件⑶，或是加入光敏化剂或光氧化剂筹來提高反应效率⑷。杂多酸是山杂原子和多原子通过氧原子桥联配位的一类含氧多原子酸。作为催化剂它酸碱性与氧化还原性兼具，其笼状结构使其独

8、特的“准液朴r行为可显著提高催化活性，而且其酸性与氧化还原性可通过分子手段调变以满足特定催化过程要求闻，作为