负载TiO2改性粉煤灰处理垃圾渗滤液实验研究

第49卷第1期2017年3月东北师大学报(自然科学版)JournalofNortheastNormalUniversity(NaturalScienceEdition)VoL49No．1March2Ol7[文章编号]1000—1832(2017)01—0148—06[DOI]IO．16163／j．cnki．22—1123／n．2017．01．027负载TiO2改性粉煤灰处理垃圾渗滤液实验研究王占华，周兵。，孙雪景，赵玉鑫，王鑫壹(1．吉林建筑大学市政与环境工程学院，吉林长春130118；2．吉林建筑大学松辽流域水环境教育部重点实验室，吉林长春130118；3．吉林省中实环保工程开发有限公司，吉林长春130118)[摘要]采用凝胶法制备负载TiO改性粉煤灰，将其作为光催化剂投加到实验室卫生填埋场模型产生的垃圾渗滤液中，在紫外光源照射下，分析探讨了负载条件、渗滤液体系pH、光照时间、负载TiO改性粉煤灰投加量对渗滤液中污染物去除效率的影响．结果表明：在温度范围2O℃～30℃、光照120min、pH一2、500oC焙烧的负载TiO的2mol／L盐酸改性粉煤灰光催化剂的投加量为30g／I时，渗滤液体系中污染物的去除率较高．[关键词]负载；TiO；改性；粉煤灰；垃圾渗滤液[中图分类号]X705[学科代码]610·3020[文献标志码]A近年来，纳米TiO因其具有高光催化活性、良好的化学稳定性、廉价无毒等诸多优异性能，被广泛应用于有机污染物降解、污水处理、空气净化等领域．以前，人们普遍采用TiO悬浮体系作为催化剂，悬浮态TiO比表面积大、反应活性好，但存在着易失活、易凝聚和难以分离等缺点，因而限制了光催化技术的实际应用．若采用吸附性载体负载TiO。则可显著提高TiO的光催化效率，有效克服悬浮体系的不足．早在2003年，冯志兵和叶映雪_】分别进行了天然沸石和人造沸石负载Tio的光催化体系降解有机污染物的研究，为后续研究奠定了基础；之后天津大学的李经等进行了常规吸附剂活性炭载体负载Ti0体系处理染料废水的研究，探讨了溶胶凝胶参数、负载量、载体孔径、稀土化合物掺杂等因素对光催化降解亚甲基蓝溶液的影响；王利剑等l_4以提纯硅藻土为载体，用水解沉淀法制备了硅藻土负载纳米TiO。复合材料，其对罗丹明B的光降解率明显高于德国Degussa公司的纳米TiOz商品P的降解率；崔丹丹等_5]以竹子为原料，通过磷酸活化法制备了一系列活性炭，通过溶胶一凝胶法制备了负载型二氧化钛／竹活性炭光催化剂(TiO／BAC)，用其去除水溶液中的甲醛，并确定了去除率较高时的相关实验参数；刘亚兰_6采用溶胶一凝胶法和超临界流体干燥技术制成了TiO活性炭纤维复合材料，以甲醛为目标污染物，系统研究和评价了各参数下对复合材料去除有机污染物性能的影响．近两年，针对负载型TiO。的研究更加深入，张晓媛等l_7制备了贵重金属银负载TiO纳米线／石墨烯复合材料，并对其进行了表征，在紫外光下，该复合材料对双酚A的降解效果明显优于纳米TiO；周林宗等J以浸渍一提拉法得到玻璃负载TiO。薄膜光催化剂，当溶液pH一3～4、Cr(VI)初始浓度为20mg／L、负载TiO。薄膜的玻璃片投加量3～4片、光照时间达12h时，水体中的Cr(Ⅵ)还原率可达99．9．另外有学者将负载型TiO。光催化氧化法应用于烟气污染治理研究，孙圣楠等_g利用溶胶一凝胶法制备了TiOz负载于活化半焦的光催化剂，考察了紫外光条件下，TiO负载量、煅烧时间和温度以及水对光催化脱硝性能的影响；刘浩等利用溶胶凝胶法制备了多壁碳纳米管负载TiO光催化剂，针对模拟烟气，在固定床光催化反应器中对催化剂的紫外光催化脱硝性能进行了研究，并提出了光催化脱硝反应机理．还有学者致力于负}霎翟j2国01家6-自03然0科8学基金资助项目(51208226)；吉林省教育厅“十二五”科技项目(吉教科字[2o13]第2—34号)[基金项目]国家自然科学基金资助项目()；吉林省教育厅“十二五”科技项目(青教料．子Lz03J弟4亏[作者简介]王占华(I978一)女，博士，副教授，主要从事环境污染防治技术研究．第1期王占华．等：负载Ti()改性粉煤灰处理垃圾渗滤液实验研究149载型光催化体系处理污染物时催化剂的吸收光谱研究，如夏悦妇将P原子成功掺杂到TiO晶格中，再将掺杂P后的P—TiO晶粒负载于硅藻土，合成了掺杂P的纳米TiO一硅藻土复合光催化剂．P—TiO和P—TiO一硅藻土的UV—Vis光谱相对于纯TiO均发生了红移并扩展到可见光范围内，说明这两种催化剂均具有一定的可见光性质，但是P—TiO一硅藻土的吸收范围稍高于TiO，采用负载量为2O的P—TiO一硅藻土在可见光下降解甲基橙和亚甲基蓝，均有出色的光催化脱色效果；还有学者也做了相似的研究，为负载型Ti()的应