二氧化钛膜光催化氧化苯酚

二氯化钛脯光催化氯化苯酚魏宏斌二氧化钛膜光催化氧化苯酚章PhotocatalyticOxidationofPhenolonTitaniumDioxideFilm魏宏斌严煦世(同济戈学，上海200092)摘l以钛酸丁醣为原料，通过藩胶凝胶法在玻璃纤维布上制备]'TiO2膜。分别以：：E~K253．7nm的l5w紫／线杀菌灯和『弓主波长365nm的l5W兰黑管荧光灯(黑光灯)作为光源，利用所制TiO2膜对不同起始浓度的苯酚水溶液进行了光催化氧化处理，综合分析了苯酚去除率，TOC去除率和吸光度(A)一波长()扫描曲线。结果表明，杀菌灯光催化比黑光灯光催化更为有效．对苯酚具有很好的去除效暑随苯酚起始浓轴减小，苯酚去除率增大。美t调：苯爵V二氯化钛嚷光值甑化——————AbstractsTi02filmwaspreparedonfiberglassclothbysol-geltechnique．usingtetrabutyltitanateasstart·ingmateria1．and15W253．7rimgermicidallampandlSWblacklightf】u0res0∞tlampasthelightsotlrc~．aqueotlsphenolsolutionwithdiflerentinitialconcentrationswerephotocatalyticdecomposedoverTi02film．thenanalyzedtheremovalrateofpheno1．TOCandscanningcl~-veofabsorhance(A)～wavelength(^)TheresultshowedthatphotocatalysisofgermicidallampwasconsiderablyefectivethanblackJightfluorescentlamp，andpercentageofdecomposedpheuolincreasedthdecreasinginitialconcentrationofphenolKeywords：PhanolTitaniumdioxidefilmPhotocatalyticoxidation1引言以n型半导体特别是TiOz作为催化剂的光催化氧化法，方法简单，氧化能力极强，通常能将水中的有机物氧化为CO2和H2O等简单无机物，是一种已被实验证实的有应用前景的水处理新技术。以往的研究主要是悬浮相催化，催化剂Tjo2粉末以悬浮态进行光催化，其缺点是催化剂易于凝聚，且处理后催化剂分离回收困难，光的穿透深度亦受到影响，使得该方法很难实用化。本文应用溶剂一凝胶技术，在对光有较好透过的玻璃纤维布上制备了Ti02薄膜，分别采用主波长253．7rim的紫外线杀菌灯和主波长365nm的兰黑管荧光灯(黑光灯)作为光源，对不同起始浓度的苯酚水溶液进行了光催光氧化处理。2实验部分2，1TiO2膜的制备以钛酸丁酯为原料，用溶胶一凝胶法制备。将一定比例的钛酸丁酯无水乙醇、水和硝酸混台，配成溶液。陈化后，提入已经处理的玻璃纤维布，然后取出，在无尘的湿气氛中水解2411，再在马福炉中以3℃／minl~J}ill热速度升温至400℃，保持1h后，慢慢拎却。以上过程重复4次，制成TjO薄膜。2．2实验装置与方法实验装置如图1。图1实验蓑置示意长438mm、宽140mm、高65mm的敞口反应器由聚氯乙烯板制作。由于酚的蒸气压低，水溶性高，因此不易水中挥发。预先的实验表明无苯酚挥发损失。同时，敞口容器亦保证了反应过程水中有较充足的溶解氧(D0测定值8．0±0．4mg／L)。为提高光能利用率，反应器和反光罩内翻均贴有铝箔。反应器置于25±1℃恒温水浴中。载有TiO2膜的玻璃纤维布缝于架子上后置于反应器底部，玻璃纤维布共三层，总面积3x430x135ram+反光罩内可安装三支l5W的紫外线杀菌灯或黑光灯。蒸馏水配制的含苯酚水溶液以磁力泵循环，通照宏斌．男，1967年8月生．现为同济太学博士生丰文系国家教委博士点基金资助项目维普资讯http://www.cqvip.com上海环境科学第14卷第10期1995年10月过转子流量计控制流速，运转液体积1．2L．反应器中水厚度16mm，灯距水面70ram。每隔一定时间取样以供分析。2．3分析方法酚浓度采用上海第三分析仪器厂的721分光光度计，以4一氨基安替比林直接光度法分析；ToC采用Shi—madzuTOC一500总有机碳分析仪测定{采用ShimadzuUV-365紫外可见光光度计进行A一自动扫描。3结果与讨论3．1不同起始浓度时苯酚的去除效果水溶液中的TiO2在能量太于其禁带宽度的光照射下，其粒子表面将产生电子一空穴对(e_一h)，光生空穴有很强的夺电子能力，可夺取半导体颗粒