H3PW12O40-SiO2复合物对染料废水的光催化降解作用

H3PW12O40/SiO2复合物对染料废水的光催化降解作用卢�声(辽东学院化工与材料学院,辽宁丹东118003)摘�要:利用正硅酸乙酯、丁醇、12�钨磷酸、去离子水合成了复合固体H3PW12O40/SiO2,作为光催化剂,对染料溶液进行了光催化降解实验。研究了染料种类、pH、催化剂用量、光照时间对染料溶液脱色率的影响。结果表明:合成复合固体H3PW12O40/SiO2对染料有明显的脱色效果,对活性艳红X�3B的脱色效果要优于直接大红4BS,对活性艳红X�3B的脱色率可达80%,直接大红4BS的脱色率可达74%,不同染料溶液的最佳脱色条件不同。关键词:光催化;降解;染料;脱色率中图分类号:X791���文献标志码:A文章编号:0367�6358(2011)05�0286�03PhotocatalyticDegradationofDyeWastewaterbyH3PW12O40/SiO2LUSheng(MaterialScienceandChemicalEngineeringDepartment,EasterLiaoningUniversity,LiaoningDandong118000,China)Abstract:H3PW12O40/SiO2wassynthesizefromtetraethylorthosilicate,butylalcohol,12�tungstenphosphateanddeionizedwateranditsphotocatalyticdegradationactivityfordyewastewaterwastested.Theeffectofthetypeofdyes,pHvalueofwastewater,thedosagesofcatalystandirradiationtimeonthedegradationratewasstudied.TheresultsindicatedthatthedecolorationeffectofH3PW12O40/SiO2ondyesolutionswasprominent.ThedecolorizationrateofactivebrightredX�3Banddirectscarlet4BS'swere80%and74%,respectively.Differentdyesolutionshaddifferentoptimalconditionsofdecoloration.Keywords:photocatalysis;degradation;dye;decolorizationrate收稿日期:2010�08�02作者简介:卢�声(1971~),女,辽宁丹东人,满族,主要从事轻化的教学和研究工作。E�mail:lslndd@163.com��纺织印染废水中残有染料、浆料和助剂等具有颜色的物质,因此具有不确定和较深的颜色是印染废水的主要特征之一。印染废水脱色就是去除废水中上述显色有机物,生物法、混凝法、氧化法和吸附法是常用的脱色处理法。印染废水经生物法或混凝法处理后,随BOD和部分悬浮物的去除,色度有一定的降低。一般情况下,生物法的脱色率较低,仅为40%~50%。混凝法的脱色率稍高,但因染料品种和混凝剂的不同而有很大的差别,脱色率在50%~90%之间。因此,采用上述方法处理后,出水仍有较深的颜色,对排放和回用都很不利。为此,必须进一步进行脱色处理,常用方法有氧化法和吸附法。氧化脱色法有氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法三种[1]。光催化氧化应用废水治理领域,始于20世纪80年代后期,由于该技术能有效地破坏许多结构稳定的生物难降解的有机污染物,与传统的水处理技术中的以污染物的分离、浓缩以及相转移为主的物理方法相比,具有明显的节能高效、污染物降解彻底等优点,几乎所有的有机物在光催化作用下可以完全氧化为CO2、H2O等简单无机物。多金属氧酸盐(POM),是由前过渡金属离子(如W,V,Mo等)通过氧连接而形成的金属一氧簇类化合物。这类化合物可高效氧化分解有机污染物,使其转化为CO2、�286�化��学��世��界�2011年H2O、N2等一系列对环境无害物质,是一种极具前景的废水净化技术。Guo[2]等人对多金属氧酸盐的光催化降解作用进行了一定的研究,其光催化降解不如TiO2效率高,在可见光源下的催化活性也较低,但其催化原理不同于TiO2,对其催化机理研究的还不很清楚,需要进一步研究和探索。[3�5]本文用复合多金属氧酸盐H3PW12O40/SiO2在光照情况下处理模拟染料废水,研究多金属氧酸盐对染料废水光催化处理的影响,为以后多金属氧酸盐光催化方面评价提供依据。1�实验部分1.1�仪器和试剂红外光谱仪(天津天光光学仪器有限公司);723分光光度计(上海佑科仪器仪