超声光催化降解苯胺及其衍生物研究_顾浩飞

文章编号:0253-2468(2003)05-0593-05中图分类号:X703.1文献标识码:A超声光催化降解苯胺及其衍生物研究顾浩飞1,安太成1,2＊,文晟2,陈卫国1,朱锡海1,傅家谟2,盛国英2(1.中山大学化学与化学工程学院,广州510275;2.中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东省环境资源利用与保护重点实验室,广州510640)摘要:以苯胺及其衍生物为研究对象,探讨了不同有机化合物结构对超声光催化降解的影响,进一步开拓了基于超声波与TiO2光催化联合催化降解有机废水的新型深度氧化处理新技术-超声光催化技术.实验结果表明,尽管超声光催化反应对苯胺及其衍生物的降解协同效应并不是很显著,但是超声光催化反应对苯胺及其衍生物却具有较好的降解率,而且不同有机化合物结构对超声光催化反应有着较大的影响.关键词:超声光催化;光催化;超声波;分子结构;结构活性SonophotocatalyticdegradationofanilineanditsderivativesGUHaofei1,ANTaicheng1,2,WENSheng2,CHENWeiguo1,ZHUXihai1,FUJiamo2,SHENGGuoying2(1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,ZhongshanUniversity,Guangzhou510275,China;2.StateKeyLaboratoryofOrganicGeochemistry,GuangdongKeyLaboratoryofEnvironmentalResourcesUtilizationandProtection,GuangzhouInstituteofGeochemistry,Chi-neseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China)Abstract:Theeffectsofcompoundswithdifferentstructuresontheirsonophotocatalyticdegradationwereinvestigatedindetail,usinganilineanditsderivativesasmodelpollutant,andanewAdvancedOxidationProcesses(AOPs),sonophotocatalysiswhichcombinedthephotocatalysiswithultrasonictechnology,waspioneeredfordegradingorganicpollutants.Theexperimentalresultshowedthatthesynergeticeffectwasnotassignificantasexpected,butthesonophotocatalytictechnologyhavegoodCODremovalefficiencies,furthermore,thecompoundswithdifferentstructuresalsoplayedanimportantroleinthesonophotocatalyticreaction.Keywords:sonophotocatalysis;photocatalysis;ultrasonic;compoundstructure;structurereactivity收稿日期:2002-07-26;修订日期:2002-10-14基金项目:国家自然科学基金(29977030);广东省科学与技术计划项目(A3030502);中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室开放基金(OGL-200210)作者简介:顾浩飞(1978—),男,硕士研究生.＊通讯联系人苯胺及其衍生物多为毒性很强的有机物,作为重要的工业原料,广泛应用于皮革、染料、制药、橡胶和油漆等工业,因此对环境造成严重的污染.半导体光催化降解有机污染物是具有代表性的深度氧化技术之一,半导体光催化剂TiO2在紫外光照射下会产生空穴-光生电子对,空穴具有较高的能量和极强的氧化性,可对有机物进行直接和间接(·OH)的氧化降解[1],但是空穴-光生电子的复合一直是一个尚未很好解决的难题.因此,在提高光催化效率方面,很多人作了大量的尝试[2—5],其中超声波是目前认为较为有效的可以提高光催化效率的方法之一.超声波降解水中有机污染物是20世纪80年代后期发展起来的新型深度氧化技术,它主要基于声空化效应产生的O·、OH·、HO2·等强氧化性物质直接和间接地作用于水体中的有机污染物,同时,声空化气泡具有促灭光生电子,加速传质,活化催化剂表面等作用[6,7],因而可以提高光催化效