納米TiO2-Se復(fù)合催化劑光催化氧化處理水中腐殖酸的研究.pdf

1、腐殖酸(HA)是常規(guī)氯化消毒副產(chǎn)物(DBPs)中三鹵甲烷類(lèi)致癌物質(zhì)(THMs)的主要前驅(qū)物,如何有效去除原水中的HA是亟待解決的問(wèn)題。光催化氧化法降解水中HA具有反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。本論文用硒及硒化物改性TiO2制備了兩種催化劑,并將其用于光催化氧化降解水中HA。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)以Cu2Se為硒源,鈦酸四丁酯為前驅(qū)體,無(wú)水乙醇為溶劑,制備了納米TiO2/Se復(fù)合催化劑(Cu2Se-TiO2/Se)。用X

2、RD和SEM-EDAX等方法對(duì)催化劑進(jìn)行了表征,考察了抑制劑(二乙醇胺、冰醋酸、乙酰丙酮)、焙燒溫度、Cu2Se用量對(duì)Cu2Se-TiO2/Se晶型、元素組成及其光催化降解HA性能的影響。結(jié)果表明,Cu2Se:Ti(OC4H9)4=0.05:1(wt:wt),以冰醋酸為抑制劑,在450℃焙燒2h制備的催化劑光催化氧化效果最佳。進(jìn)一步研究了光催化氧化降解HA的影響因素。結(jié)果表明,當(dāng)HA的pH值為6.5,催化劑投加量為1.5g/L,HA初始

3、濃度為10mg/L,20W紫外燈光照3h時(shí),Cu2Se-TiO2/Se對(duì)水中腐殖酸的去除率最高可達(dá)78.8％。
　　 (2)以單質(zhì)Se為硒源制備納米TiO2/Se復(fù)合催化劑(Se-TiO2/Se),用XRD和SEM-EDAX等方法對(duì)催化劑進(jìn)行表征。研究了焙燒溫度、投料比、HA初始濃度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑投加量等因素對(duì)HA去除率的影響。結(jié)果表明,在腐殖酸初始濃度為10mg/L、pH為7.0、催化劑投加量為4g/L、反應(yīng)3h的條件下,

4、400℃焙燒下的Se-TiO2/Se對(duì)腐殖酸的去除率為94.9％。
　　 (3)考察了紫外殺菌燈(UV253.7nm)、黑光燈(UV365nm)、白熾燈(L450～700nm)等不同光源對(duì)光催化降解腐殖酸的影響,結(jié)合DRS、FTIR、SEM的表征結(jié)果,初步探討硒源對(duì)TiO2/Se復(fù)合催化劑的催化效果的影響。結(jié)果表明,Se-TiO2/Se/UV(253.7nm)、Se-TiO2/Se/UV(365nm)和Se-TiO2/Se/L(