TiO2Fe3+催化膜催化H2O2降解水中孔雀石绿

TiO2/Fe3+催化膜催化H2O2降解水中孔雀石绿张瑛洁1袁王春霞1袁张丽1袁程伟1袁李桑1袁朱云峰2渊1.东北电力大学化学工程学院袁吉林市132012曰2.华电能源哈尔滨第三发电厂化学分厂袁黑龙江哈尔滨150024冤咱摘要暂采用溶胶-凝胶共混法制备了一种PVDF/Fe3+-TiO2催化膜袁探讨了pH尧初始H2O2与孔雀石绿渊MG冤浓度尧反应温度尧膜面积等因素对催化反应速率的影响遥结果表明院在pH5.0~9.0内袁催化膜具有有效催化H2O2降解MG的能力袁且最佳初始H2O2浓度为30mmol/L曰其脱色效果随初始MG浓度的增加而下降曰反应速率随着温度的升高明显增大曰另外袁膜面积的增大明显提高了其对MG的降解效果遥反应机理的测试结果表明袁反应中的氧化活性物种是窑OH尧电子空穴和高价铁同时存在遥咱关键词暂类Fenton曰催化氧化曰聚偏氟乙烯曰孔雀石绿咱中图分类号暂X703咱文献标识码暂A咱文章编号暂1005-829X渊2014冤05-0050-04DegradationofmalachitegreensolutioncatalyzedbyTiO2/Fe3+inthepresenceofH2O2ZhangYingjie1袁WangChunxia1袁ZhangLi1袁ChengWei1袁LiSang1袁ZhuYunfeng2渊1.SchoolofChemicalEngineering袁NortheastDianliUniversity袁Jilin132012袁China曰2.ChemicalFactory袁Harbin3rdElectricPowerPlantofHuadianEnergy袁Harbin150024袁China冤Abstract院AnewkindofPVDF/Fe3+-TiO2catalyticmembranehasbeenpreparedbysol-gelblindingmethod.TheeffectsofpH袁initialconcentrationofH2O2andMG袁reactiontemperature袁andmembraneareaonthecatalyticreac鄄tionratearediscussed.TheresultsshowthatthecatalyticmembranehaseffectivecapacitiesforcatalyzingH2O2袁anddecomposingMalachiteGreen渊MG冤袁whenpHisintherangeof5.0-9.0袁andtheoptimalinitialconcentrationofH2O2is30mmol/L.ThedecolorizationefficacyisdecreasedwiththeincreaseofinitialconcentrationofMG.Thehigherthetemperature袁thefasterthereactionrateis.Moreover袁theincreaseofcatalyticmembraneareaimprovessignificantlyitsdecolorizationeffectonthedegradationefficacyofMG.Thetestingresultsofreactionmechanismsshowthattheoxidativeactivityspecies袁suchas窑OH袁electronholeandhigh鄄valenceironexistatthesametime.Keywords院Fenton鄄like曰catalyticoxidation曰polyvinylidenefluoride曰malachitegreen染料废水具有种类多尧有机污染物含量高尧水质成分复杂尧色度深尧毒性大的特点袁随着染料和印染工业的迅速发展袁该废水对环境的危害日趋严重也1页遥因此袁加快废水处理新技术的研究和相关产品的开发已迫在眉睫遥Fenton类氧化技术具有设备简单尧反应条件温和尧操作方便尧高效等优点袁而且简便尧快速尧无二次污染袁属于绿色环保水处理技术也2-3页袁在污水处理及染料降解中已有广泛的应用也4-5页遥但目前关于Fenton氧化技术的载体多是树脂也6页尧沸石也7页等袁关于有机膜为载体的研究还很少遥TiO2是一种宽禁带半导体袁其能带结构是不连续的袁通常由一个充满电子的低能级价带渊valentband袁VB冤和一个空的高能级导带渊conductionband袁CB冤构成袁之间被禁带隔开也8页遥TiO2的禁带宽度为3.2eV袁当用波长臆387.5nm的光照射时袁半导体TiO2的活性被激发袁电子e-就会从价带激发到导带袁留下空穴h+在价带袁从而形成电子-空穴对也9页袁