摻雜TiO2-粉煤灰漂珠光催化劑降解城市廢水研究.pdf

1、TiO2因具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性及耐光腐蝕性，且廉價(jià)易得，無(wú)毒害，是比較理想的光催化劑，而被廣泛應(yīng)用。但TiO2的禁帶較寬(3.2eV)只能被λ＜387nm的紫外光線激發(fā)，對(duì)太陽(yáng)能的利用率很低。
　　本論文研究了以淮南電廠燃燒廢棄物粉煤灰微珠(cenospheres)為載體，廉價(jià)的TiCl4為鈦源，采用微乳液法制備了離子摻雜La3+(或Fe3+)-TiO2/粉煤灰微珠光催化劑和離子共摻雜(La3+，F(xiàn)e3+)-TiO2/粉煤灰微珠光

2、催化劑，以掃描電子顯微鏡能譜儀(EDS)測(cè)定了負(fù)載型催化劑中各種元素的含量;并用紫外可見(jiàn)分光光度儀(UV-Vis)表征了所制備催化劑的光譜響應(yīng)特性;最后考察了離子摻雜量、廢水初始COD（化學(xué)需氧量）、溶液pH值、催化劑投加量、氧化劑H2O2濃度、催化劑再生次數(shù)以及光照時(shí)間對(duì)光催化劑降解淮南城市廢水的影響。
　　結(jié)果表明，光催化劑對(duì)城市廢水的降解率是先隨著La3+(或Fe3+)摻雜量的增加先升高后降低;在一定范圍內(nèi)隨著H2O2濃度的

3、增加，光催化劑對(duì)廢水的降解率也隨之變化而增加;廢水的COD初始值對(duì)光催化降解的影響較大，廢水的初始濃度越小，相應(yīng)的降解率越高;廢水在偏酸性條件下降解速率最快;廢水的降解率均隨光照時(shí)間的增加而增大最后達(dá)到平衡;隨著催化劑再生次數(shù)的增加，光催化劑的活性不斷地降低，對(duì)廢水的降解率也隨之減小;在最佳降解條件下，廢水降解率可達(dá)70％以上。
　　由本研究可知，采用微乳液法制備單一離子摻雜La3+(或Fe3+)-TiO2/粉煤灰微珠光催化劑和離

4、子共摻雜(La3+，F(xiàn)e3+)-TiO2/粉煤灰微珠光催化劑，可以將催化劑的制備、改性集于一步完成，方法簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低，可以解決催化劑的固定化與回收再利用問(wèn)題。以粉煤灰微珠為載體，既對(duì)電廠排放的廢棄物進(jìn)行了有效的利用，原料來(lái)源廣泛且廉價(jià)，又增加了催化劑的懸浮性，使用效果更好。過(guò)渡金屬離子和稀土離子的共摻雜改性使TiO2光催化劑的光譜吸收范圍向可見(jiàn)光范圍移動(dòng)，在可見(jiàn)光下光催化降解能力得到增強(qiáng);將該光催化劑用于淮南城市廢水處理方面，具有