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双转盘反应器光催化处理罗丹明B-钟登杰

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文档简介:

第一作者:钟登杰,男,1974年生,博士,副教授,主要从事水污染治理研究工作。#通讯作者。*国家自然科学基金资助面上项目(No.21077140);国家自然科学基金资助重点项目(No.20937003);重庆市科委自然科学基金一般项目(No.cstc2011jjA0835、No.cstc2011jjA0837);教育部环境模拟与控制国家重点联合实验室开放基金资助项目(No.10K12ESPCT);三峡库区生态环境教育部重点实验室访问学者基金资助项目(No.KLVF-2010-4);重庆市教委科学技术研究项目(No.KJ110801);重庆理工大学科研启动基金资助项目(No.2010ZD06、No.2009ZD16)。双转盘反应器光催化处理罗丹明B*钟登杰1徐云兰1#贾金平2(1.重庆理工大学化学化工学院,重庆400054;2.上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240)摘要采用溶胶—凝胶法制备的TiO2/Ti电极为光阳极,Cu、Fe、Zn或C为阴极,组成双转盘反应器,以罗丹明B(RhB)为目标污染物,考察了反应条件对光催化效率的影响。结果表明,最佳反应条件:阴极材料为Cu;转盘转速为70r/min;初始pH为2.5;Na2SO4质量浓度为1.0g/L;RhB初始质量浓度为20mg/L。在最佳反应条件下,处理RhB模拟废水30min的脱色率可达到99.9%。双转盘反应器处理不同浓度的RhB时,其脱色率是单转盘的1.12~2.33倍,且倍数随着RhB浓度增大而增加,表明双转盘反应器可高效地光催化处理高浓度染料废水。关键词双转盘反应器TiO2/Ti电极光催化罗丹明BPhotocatalytictreatmentofRhodamineBusingadualrotatingdisksreactorZHONGDengjie1,XUYunlan1,JIAJinping2.(1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,ChongqingUniversityofTechnology,Chongqing400054;2.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240)Abstract:TiO2/Tielectrodepreparedbysol-gelmethodwasusedasanodetoassembledadualrotatingdisksreactorwithCu,Fe,ZnorCcathode.RhodamineB(RhB)wasselectedastargetcompound,andthemaininfluencefactorsofRhBphotocatalytictreatmentwereinvestigated.Theoptimalconditionswereobtainedasfollow:Cucath-ode,rotatingspeed70r/min,initialpH2.5,Na2SO4concentration1.0g/LandinitialRhBconcentration20mg/L.ColorremovalefficiencyofRhBsolutionreached99.9%after30minoftreatmentunderoptimalconditions.Thede-colourizationefficiencyofRhBsolutionindualrotatingdisksreactorwas1.12to2.33timesofthatinsinglerotatingdiskreactor,andthetimesincreasedwithincreasingtheinitialRhBconcentration.Thisdemonstratedthatthedualrotatingdisksreactorwasinfavorofhighconcentrationdyewastewatertreatment.Keywords:dualrotatingdisksreactor;TiO2/Tielectrode;photocatalysis;RhodamineB近几十年,半导体光催化技术引起了广泛的关注[1-3]。但其在有机废水处理方面的应用,因溶液中有机物自身光吸收引起的激发光强度利用率低[4-5]以及光生电子和空穴易复合引起的量子效率低两方面的原因,目前还局限于实验室研究。为了提高激发光强度的利用率,笔者提出了转盘液膜反应器光催化处理废水的方法,利用光阳极的转动,使溶液在光阳极上形成几十微米的液膜,使激发光几乎可以无损失地到达催化剂表面,大大提高了光催

莫封阳
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