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2．4 催化劑的投量對降解效果的影響

催化劑的投量對超聲降解活性紅染料廢水的影響見圖5。

圖5 顯示用25 kHz 的超聲波照射活性紅染料廢水( pH = 2．5) 、催化劑的投量由0. 1 g/L 增至2 g / L時，降解率顯著提高，但催化劑的投量大于2 g / L以后降解率反而降低。這可能是因為剛開始向廢水中增加催化劑時，由于催化劑對有機分子和水分子的吸附作用，能有效地增加水中微氣泡的數量，使超聲過程中產生的空化氣泡增多; 同時產生的·OH、·O、·HO2等自由基數量增加，促使降解率明顯提高。但隨著催化劑投量的進一步增大，空化氣泡液膜內的粘度增大，導致空化液膜內湍流強度減弱，不利于有機分子從液相主體向空化氣泡方向的傳遞，也不利于空化氣泡內產生的自由基向液相主體方向的傳遞，使降解率反而下降。由此可知催化劑的投量以1. 5 ～2 g/L 為宜。

2．5 pH 值對降解效果的影響

p H 值對GeO2改性TiO2催化超聲降解活性紅的影響見圖6。

圖6 pH 對超聲降解效果的影響

Fig．6 Effect of initial pH on ultrasonic degradation

溶液的pH 對降解活性紅染料廢水有較大的影響。圖6 顯示對COD 為438 mg/L 活性紅染料廢水，催化劑的投量為2 g/L、用25 kHz 的超聲波照射時，隨著pH 的降低對活性紅的降解率顯著提高，尤其是pH ＜3. 0 以后活性紅的降解率急劇升高，這似乎與一般氧化劑在酸性條件下氧化性更強這一原則相符。可以認為TiO2在水中的等電點是5 左右，當pH 較低時，TiO2表面質子化，而質子化的表面帶有正電荷，這對光電子向粒子表面轉移是有利的; 另一方面因為水分子在超聲波的作用下，在催化劑表面形成的·OH 自由基一般壽命較短，只有在強酸性的條件下活性紅離子變成中性的活性紅分子，這樣才更容易接近TiO2催化劑的表面以便被·OH 自由基破壞。不加催化劑時，活性紅染料廢水也有一定程度的降解且對酸度的依賴程度較小。