纳米TiO_2超声降解甲基橙废水.pdf

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1、2015年6月绦色料技JournalofGreenScienceandTechp_ology第6期壳聚糖／纳米TiO2超声降解甲基橙废水吴新华，石慧，阳小-y(湖南化工职业技术学院，湖南株洲412004)摘要：将壳聚糖(CHS)和改性后纳米TiO同步复合，制备得到一种新型复合材料。评估了此复合材料超声催化降解甲基橙模拟废水的性能，探讨了废水pH值、纳米TiO2／CHS不同配比、复合膜投入量，时间对脱色率、降解率及其化学耗氧量(COD)的影响，试验结果表明：室温处理50mL0．02g／L的甲基橙溶液最佳条件为：当复合膜投入量为2．Og，吸附剂

2、的配比为1：6，废水pH为5，时间为60min时，其COD去除率和降解率分别高达93和99。关键词：纳米Ti0z；壳聚糖；甲基橙中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674—9944(2015)06～0173—03搅拌10h，然后缓慢滴加c(HC1)：0．1mol／L的盐溶液1引言至pH一10，12h后离心分离，再用c(HC1)一0．1mol／L的盐酸溶液调至pH一5，再离心分离，并用蒸馏水洗至水溶性偶氮染料是印染工业中污染治理的主要对无Cl一为止，在烘箱内烘成粉末即可[7]。象，由于它们大多含有苯环目前所使用的化学和生物等2．3纳

3、米Ti0：一壳聚糖复合膜的制备降解方法效果均不佳，近些年来采用催化剂超声降解是取适量改性后的TiO。粉末加入到2壳聚糖醋酸国内外研究的一个热点，目前研究较多的催化剂主要有溶液中，超声处理后得到一混合均匀的分散液。将分散TiO、MnO、FeO、ZnO等过渡金属氧化物口]。但是液倒在干净的玻璃板上流延成膜，室温自然晾干。待膜单纯TiO的超声催化降解效果并不十分理想，因此有干燥后，将其放入0．05mol／LNaOH溶液中浸泡脱膜，必要对TiO进行改性以提高它的超声催化活性。文献用蒸馏水将膜洗涤干净后剪碎，放到1mL戊二醛在恒报道I6]，二氧化钛超

4、声波催化降解偶氮染料甲基橙效果良好。温60。C下交联反应30min，用无水乙醇和双蒸水洗涤，壳聚糖是一种天然高分子，分子内的羟基、氨基使6O℃条件下干燥，备用。2，4吸附实验方法其具有优良的吸附、螯合、交联及架桥作用，可作为阳离将一定量的TiO／CHS加入到一定浓度的甲基橙子型絮凝剂、助凝剂、脱色剂、脱色助剂以及有机物的吸附剂，但是单纯的壳聚糖有一定的酸溶性、质软、相对分溶液中，搅拌均匀，超声分散每隔一定时间取样，经离心子质量小、架桥能力差等不足，而且价格昂贵使壳聚糖分离后，测定溶液的吸光度，根据样品吸光度的变化计的直接应用受到限制，因此本

5、文用十二烷基磺酸钠改性算染料的脱色率，同时根据国家标准分析方法Ti0使其表面转化为憎水表面提高其在有机高分子中(GB11914～89)测定样品化学需氧量(COD)的去除率的分散性，将纳米Ti0引入壳聚糖中并流延成膜，以甲以评价TiO。光催化降解染料的性能，脱色率R计算基橙为模拟废水，考察了其催化超声降解甲基橙废水溶公式：液的性能及影响因素。R一(1一A／A)×100(1)式中：A为吸附前的吸光度，A为吸附后的吸光2实验部分度。将试验测得的吸光度，根据标准曲线法换算成质量浓度，用式(2)计算吸附量Q：2．1试剂与仪器Q一(oo—p)／P。(2

6、)试剂：壳聚糖，脱乙酰度为90．1，济南海德贝海式中：Q为复合材料吸附甲基橙量降解率，po为吸洋生物工程有限公司；无水乙醇(分析纯)；二氧化钛，甲附前溶液中甲基橙的质量浓度rag／L；为吸附前溶液基橙(分析纯)，十二烷基磺酸钠(SDS)，其他试剂均为中甲基橙的质量浓度mg／L。分析纯。仪器：分光光度计(上海分析仪器厂)，超声波清3结果与讨论洗器。2．2纳米二氧化钛的改性3．1不同配比对吸附的影响将适量TiO纳米粉加到100mLc(NaOH)一7tool／将适量不同配比的CHS／TiO的复合膜投入到L的水溶液中，再加入适量十二烷基磺酸钠，在1

7、00℃50．OOmLO．02g／L的甲基橙溶液中，超声降解1h后，取收稿日期：2015—05—04基金项目：湖南省科技厅项目(编号：2012SK3180)；湖南化工职业技术学院院级课题(编号：Hnhy201gB014)~11／1作者简介：吴新华(1975一)，女，湖南张家界人，讲师主要从事环境分析检测与教学工作。173吴新华，等：壳聚糖／纳米TiO。超声降解甲基橙废水环境及保护上层清液测定其吸光度和COD去除率，结果如图1糖上氨基质子化并带上正电荷变成～NH／，成为一种所示。聚阳离子絮凝剂，对于带负电荷的甲基橙具有良好的吸附作用；而随着溶液

8、pH的上升，溶液中H离子含量的下降，使得氨基质子化程度降低，尤其在偏碱性条件下，显示非质子性。同时壳聚糖上的活性基团(一OH、一NH。)在碱性环境中所起的吸附架桥作用也会变弱]，