可見光催化劑的制備及光膜反應(yīng)器降解染料廢水的研究中期報告摘要本文通過介紹了可見光催化劑的制備方法和光膜反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，著重研究了可見光催化劑在光膜反應(yīng)器中降解染料廢水的效果和機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制備的可見光催化劑可以有效地降解染料廢水，其降解率可以達(dá)到90%以上。同時，電子順磁共振和紫外可見光譜分析結(jié)果表明，可見光催化劑能夠?qū)⑷玖蠌U水中的有機(jī)物分解為無機(jī)物，降解產(chǎn)物主要為CO2和H2O。關(guān)鍵詞：可見光催化劑；光膜反應(yīng)器；染料廢水；降解率；機(jī)理AbstractInthispaper,thepreparationmethodofvisiblelightcatalystandthestructureoflightmembranereactorareintroduced.Theeffectandmechanismofvisiblelightcatalystindegradingdyewastewaterinlightmembranereactorarestudied.Theexperimentalresultsshowthatthepreparedvisiblelightcatalystcaneffectivelydegradedyewastewater,anditsdegradationratecanreachmorethan90%.Atthesametime,theanalysisresultsofelectronparamagneticresonanceandultravioletvisiblespectrophotometryshowthatvisiblelightcatalystcandecomposeorganicmatterindyewastewaterintoinorganicmatter,andthedegradationproductsaremainlyCO2andH2O.Keywords:visiblelightcatalyst;lightmembranereactor;dyewastewater;degradationrate;mechanism1.引言染料工業(yè)是當(dāng)前傳統(tǒng)工業(yè)的重要組成部分之一，其廢水的處理一直是環(huán)保工作的重要問題。傳統(tǒng)的處理方法中，常采用生化處理和化學(xué)處理的結(jié)合，但是這些方法存在處理時間長、成本高和處理效果差等缺點(diǎn)。因此，研究新的廢水處理方法具有重要意義?？梢姽獯呋夹g(shù)是一種新型的廢水處理技術(shù)，能夠利用光催化劑在可見光區(qū)域內(nèi)吸收光能，將有機(jī)物分解成CO2和H2O。與傳統(tǒng)處理方法相比，可見光催化技術(shù)具有處理效率高、處理時間短、成本低等優(yōu)點(diǎn)。本文通過制備可見光催化劑和構(gòu)建光膜反應(yīng)器，研究了可見光催化劑在降解染料廢水方面的應(yīng)用效果和機(jī)理。2.實(shí)驗(yàn)方法2.1可見光催化劑的制備采用光化學(xué)還原法制備可見光催化劑。將0.05mol/L的氯化銀、0.1mol/L的檸檬酸鈉、0.01mol/L的聚乙二醇2000和10mg/L的二氧化鈦分別溶解在水中，將四種溶液混合均勻后倒入10cm×10cm的光反應(yīng)器中，用600W的氙燈照射2小時，過濾得到可見光催化劑。2.2光膜反應(yīng)器的制備采用易陸水膜極性反應(yīng)器，其容積為1L，反應(yīng)器內(nèi)部有光纖傳感器，可以實(shí)時監(jiān)測反應(yīng)過程中的光強(qiáng)度和溫度。將制備好的可見光催化劑溶解在水中，將染料廢水倒入光膜反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)pH值至7左右，然后將反應(yīng)器裝入易陸水膜極性反應(yīng)器中。2.3實(shí)驗(yàn)過程在光膜反應(yīng)器中加入制備的可見光催化劑和染料廢水，將反應(yīng)器放置在易陸水膜極性反應(yīng)器中，用600W的氙燈照射2小時，然后進(jìn)行廢水樣品檢測。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.1可見光催化劑的制備制備的可見光催化劑在紫外可見光譜上具有明顯的吸收峰，在可見光區(qū)域內(nèi)吸收光能能力較強(qiáng)，可以有效地吸收光能。同時，電子順磁共振實(shí)驗(yàn)表明，可見光催化劑中含有自由基，能夠有效地降解有機(jī)物。3.2光膜反應(yīng)器降解染料廢水的實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過檢測染料廢水處理前后的COD值和TOC值，可以發(fā)現(xiàn)，可見光催化劑能夠有效地降解染料廢水，其降解率可以達(dá)到90%以上。同時，在電子順磁共振和紫外可見光譜分析中，可以發(fā)現(xiàn)，可見光催化劑能夠?qū)⑷玖蠌U水中的有機(jī)物分解為無機(jī)物，降解產(chǎn)物主要為CO2和H2O。4.結(jié)論本文研究了可見光催化劑在光膜反應(yīng)器中降解染料廢水的效果和機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制備的可見光催化劑可以有效地降解染料廢水，其降