不同材料负载Ani/TiO2光降解印染废水

Posted 2023-01-13 材料

篇首语：高斋晓开卷，独共圣人语。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了不同材料负载Ani/TiO2光降解印染废水相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

摘要：使用常见的工业材料:玻璃、铝片和镍网为载体,苯胺(Ani)作为氮掺杂剂,通过溶胶-凝胶法,制备了不同材料负载Ani/TiO2,并研究其在降解以酸性品红模拟的印染废水的光催化氧化性能。

结果表明,玻璃、铝片和镍网负载Ani/TiO2最佳N/Ti值分别为0.250、0.040和0.040,并验证了N掺杂TiO2在日光利用方面的优势,提高了光催化剂的实际应用性;最佳pH值均为6～8;最佳处理初始浓度分别为10、12和12 mg/L;其光催化活性都会随着溶液深度的增加而降低;氧化剂硝酸铁的最佳投加浓度均为0.5×10-5到1.0×10-5 mol/L;综合来看,玻璃负载Ani/TiO2的活性最高,铝片负载Ani/TiO2次之,镍网负载Ani/TiO2最差。

我国是染料生产和纺织印染大国，据不完全统计，2008年日排放印染废水量约为（300～400）*104t，是各行业中的排污大户之一。在众多处理印染废水的方法中，TiO2光催化降解法以无毒、催化活性高、稳定性好、抗氧化能力强、能将污染物降解成、CO2、H2O等简单无机物等优点而备受关注。

但TiO2粉末易中毒失活、易流失，特别是分离回收难，运行成本高，而且对太阳光的利用率低等缺点制约了其工业应用的前景。因此，围绕着TiO2掺杂改性和负载研究成为热点，不少人对此作了大量研究。

钢化玻璃具有良好的强度、耐热性、化学稳定性和透光性，两面都可进行光催化氧化反应；铝合金密度低，但强度比较高，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性；镍网质地坚硬，具有良好的透过性、可塑性和耐腐蚀性。以这3种在工业上被广泛使用的材料作为光催化剂的载体，具有较大的应用价值。

在对TiO2的N掺杂的研究中，研究者多以氨水、N2、尿素、硝酸和硝酸盐等为氮源，鲜有以苯胺为氮源的报道。针对TiO2降解印染废水中存在的问题，本实验尝试选用苯胺（Ani）作为氮掺杂剂，首先通过溶胶凝胶法制备Ani/TiO2前躯体，然后对前躯体进行热处理，使Ani / TiO2受热分解产生的氮原子部分进入TiO2的晶格中，置换TiO2晶格中的O原子，并形成Ti-N键，从而使纳米TiO2光催化剂的吸收波长从紫外光区拓展到可见光区，提高其对太阳光的利用率。。

并分别以玻璃片，铝片和镍网作为催化剂负载，对酸性品红溶液处理效果影响较大的溶液PH、初始浓度、液面深度和氧化剂用量等因素进行研究实验，研究对比了不同材料负载Ani/TiO2光催化降解染料污染物的性能，以提高TiO2降解印染废水的实际应用性。

1材料与方法

1.1实验仪器及试剂

1.1.1供试材料

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