印染廢水主要來(lái)源于染料及染料中間體生產(chǎn)行業(yè)，由于染料生產(chǎn)品種多，并朝著抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向發(fā)展，從而使印染廢水處理難度加大。 光氧化法是一種新型的處理方法，是在向廢水中投加催化劑如 TiO2，催化劑在紫外光照射下產(chǎn)生電子-空穴對(duì)；表面羥基或水吸附后形成表面活性中心；表面活性中心吸附有機(jī)物；氫氧自由基形成；有機(jī)物被氧化；氧化產(chǎn)物的脫離，從而達(dá)到廢水凈化、脫色的目的。光催化法在處理印染廢水方面表現(xiàn)出了獨(dú)到之處。通過(guò)光催化作用，廢水的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，由有機(jī)大分子變成小分子，最終形成無(wú)機(jī)礦化物，如CO2 等。 光催化氧化由于光透過(guò)率的影響，直接用于處理高濃度染料廢水的報(bào)道較少，本試驗(yàn)通過(guò) TiO2懸浮液對(duì)高濃度染料酸性藍(lán)（簡(jiǎn)稱AB）廢水進(jìn)行光催化氧化脫色可行性研究，取得較好效果。
1 試驗(yàn)部分
1.1 試劑和儀器 TiO2（CP）；染料酸性藍(lán)（Acid Blue 62）；H2O2（質(zhì)量分?jǐn)?shù) 30％）；300 W直形紫外線高壓汞燈；7200可見(jiàn)光分光光度計(jì)；BT－100恒流泵；X射線衍射儀；電鏡 JSM－5600 LV；光催化氧化反應(yīng)器（自制）。1.2 試驗(yàn)方法 稱取一定量的酸性藍(lán)（以下簡(jiǎn)稱AB）用蒸餾水配制成質(zhì)量濃度分別為 1000，500，100 mg／L溶液，取 320 mL左右上述溶液于燒杯中，加入一定量的TiO2 催化劑，用攪拌機(jī)攪拌使催化劑保持懸浮狀態(tài)兼曝氣。通過(guò)蠕動(dòng)泵使懸浮液處于循環(huán)。用300 W 紫外線高壓汞燈于石英套管中進(jìn)行光照， 間隔一定時(shí)間取樣，經(jīng)離心分離，過(guò)濾，取適量濾液用蒸餾水稀釋適當(dāng)倍數(shù)后測(cè)定吸光值。1.4 脫色率的計(jì)算 染料水溶液色度計(jì)算使用文獻(xiàn)[4] 中的方法。AB的最大波長(zhǎng)在 640 nm 左右，從而取定 480到 700之間的可見(jiàn)光區(qū)每隔 20 nm 選定1個(gè)點(diǎn)，共計(jì)13個(gè)點(diǎn)，由樣品的13個(gè)點(diǎn)的吸光度總和可計(jì)算得出脫色率。
脫色率=［（&Si
式中 ∑A前，∑A后 分別為染料溶液處理前后在13個(gè)點(diǎn)的吸光度之和。
2 結(jié)果與討論
2.1 催化劑TiO2 的特性表征 TiO2 最常見(jiàn)和最有用的是銳鈦礦和金紅石型兩種晶型。對(duì)這兩種晶型做了很多的研究[5-6]。由于粒徑和結(jié)構(gòu)的不同，造成兩種晶型在物理和化學(xué)性質(zhì)上產(chǎn)生了較大的差異。筆者就兩種商品二氧化鈦相同量對(duì) 500 mg／L AB染料做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得到 40min 后樣品1對(duì)染料有17.6 ％的去除率，而相同的條件下，樣品2只有8.6 ％的去除。其光催化活性呈現(xiàn)較大的差異。對(duì)2種樣品做電鏡照射發(fā)現(xiàn)其粒徑有較大的差異。
樣品2的多聚集狀態(tài)，且粒徑比樣品1要大得多，這就導(dǎo)致了光反應(yīng)過(guò)程中，光催化劑的分散性能不好，光子的吸收，以及電子-空穴的生成就會(huì)相應(yīng)的減少。從對(duì)染料的光催化性能比較，可得到樣品1 有更好的處理效率。進(jìn)一步 用X射線衍射儀對(duì)所用的TiO2 樣品1進(jìn)行表征：銅靶，2 θ＝20°－70°。將衍射的結(jié)果與金紅石型、銳鈦型的標(biāo)準(zhǔn)衍射譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)所用的TiO2 主要是銳鈦礦型。銳鈦型的TiO2對(duì)染料有較強(qiáng)的光催化降解能力，這是因?yàn)殇J鈦型的TiO2催化劑的有效吸收波長(zhǎng)范圍較金紅石型TiO2寬[7]。
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