從圖2可看出,在pH<5時,降解率比較好,pH=5時降解率最高.原因是TiO2表面電荷的性質可影響反應體系中的物種在其表面的吸附.TiO2的零電點pH=6.25.當溶液的pH<6.25,TiO2表面帶正電荷,pH>6.25,TiO2表面帶負電荷.在一定的pH條件下,TiO2易吸附顯異電性的物質[11],而媒介漂蘭屬于陰離子染料,因此,在pH≤5時有利于光降解反應的進行,考慮到實際處理廢水時的要求,選擇試驗中溶液的pH=5.
2.1.3催化劑用量
催化劑用量對媒介漂蘭降解率的影響見圖3.
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從圖3可見,隨著催化劑用量的增加降解率也增加,但超過1.0 g/L后無明顯變化.原因是溶液的濁度x(鑭)(%,對TiO2物質的量,下同)催化劑1.0 g/L,染料初始質量濃度20 mg/L,pH=5
會對紫外光產生一定的遮蔽作用,影響光催化效果.適當增加催化劑用量,有利于產生更多活性物質,加快降解速率.當TiO2催化劑用量超過一定值時,會對紫外光產生一定的遮蔽作用,使光不能充分透射到溶液中,反而影響降解效果.因此，試驗選擇催化劑用量為1.0 g/L.
2.1.4催化劑焙燒溫度
催化劑焙燒溫度對媒介漂蘭降解率的影響見圖4.
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由圖4知,焙燒溫度為550℃時催化劑的催化活性最好,650℃時催化活性反而下降.在TiO2的晶型中,銳鈦礦相的光催化活性最好,超過600℃,銳鈦礦相開始部分變為金紅石相[12],使催化活性下降.
2.1.5染料初始質量濃度
染料初始質量濃度對降解率的影響見圖5.
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由圖5可知,隨著媒介漂蘭溶液初始質量濃度的升高,降解率呈下降趨勢.因為光催化反應以表面作用為主,而TiO2催化劑表面在水溶液中經歷了羥基化作用,表面羥基為活性點,媒介漂蘭溶液被催化劑吸附后在活性點發生反應,因催化劑的量一定,進一步增大染料質量濃度,則TiO2表面吸附量達到飽和,媒介漂蘭溶液相對過剩,降解率相對降低.
2.2 XRD
由圖6可知,鑭摻雜TiO2粉體的銳鈦礦相各晶面的衍射峰很明顯,說明經過摻雜的光催化劑內大部分為銳鈦礦型.
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