十二烷基苯磺酸钠的光催化氧化

十二烷基苯磺酸钠的光催化氧化赵玲,尹平河,欧云付(暨南大学生命科学技术学院,广州510632)摘要:探讨了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDS)在光催化氧化过程中,TiO2晶型、空气中氧、催化剂用量、光照时间及pH值等对SDS光催化氧化的影响,在实验所选定的条件下,经1.5h光照,SDS光催化降解率可达81%左右。对光解前后的SDS废水作红外图谱分析发现,光解后产物基本矿化。关键词:TiO2;光催化氧化;十二烷基苯磺酸钠中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:(K)03259(原1002-1264)(2004)03-0027-03PhotodegrationofSodiumDodecylbenzeneSulfonateinAqueousSuspensionsofTitaniumDioxideZHAOLing,YINPing-he,OUYun-fu(CollegeofLifeScience&Technology,JinanUniversity,Guangzhou510632,China)Abstract:PhotocatalyticdioxideofSodiumDodecylbenzeneSulfonate(SDS),dissovledinaqueoussystems,wasex-ploredusingTiO2-UV.ThefactorsofinfluenceontheefficiencyofphotocatalyticdioxideofSDSwereinvestigated,suchastheformsoftheTiO2,oxygeninair,concentrationofTiO2,timeofreactionthe,pHvalueandsoon.Keywords:TiO2;photocatalyticoxidation;sodiumdodecylbenzenesulfonate我国生产的合成洗涤剂多属于阴离子表面活性剂,以支链烷基苯磺酸钠如十二烷基苯磺酸钠(SDS)为主,产量约占合成洗涤剂总产量的90%以上[1],商品形式以合成洗衣粉为主。在合成洗涤剂厂所排放的生产废水中及使用洗涤剂后所排放的废水中均含有十二烷基苯磺酸钠、油类、磷酸盐等污染物,若不经处理直接排入水体,会使水产生异味和大量泡沫,表面活性剂进入人体后,能刺激体重增加,提高肝脏合成胆固醇的速度[2]。洗涤剂废水常用的出理方法是生化法处理,如活性污泥法、生物滤池法、生物膜法等,但由于烷基苯磺酸钠属于生物难降解的物质,尤其是十二烷基苯磺酸钠废水,它的结构中含有季碳原子,即使是经过驯化的菌种,也难以将支链的十二烷基苯磺酸钠降解[3],因此目前国内外环境工作者都在积极寻找有效的治理方法。光催化氧化(TiO2/UV)技术是在紫外光的照射下,半导体表面能够产生一些高活性基团,使有机物能基本无机化为水、二氧化碳等无机小分子物质[4]。该技术由于是在常温、常压下就可进行,不产生二次污染、费用低等优点,因此这一领域的研究已引起社会的关注,为有机废水的处理开辟了新途径。本文采用半导体材料TiO2作光解催化剂,利用人工光源对SDS进行光解,对影响SDS光解因素如TiO2晶型、溶液初始pH值、催化剂用量、光照时间等进行了详细探讨,对光催化氧化反应前后的产物进行了红外光谱分析,实验取得了一些有意义的结果。1材料与仪器1.1试剂、仪器十二烷基苯磺酸钠(分析纯,广州化学试剂厂);四氯化钛(化学纯上海三浦华工有限公司);乙醇(分析纯广州化学试剂厂);TiO2自制;X射线衍射仪(Y-2A型,丹东仪器厂);电磁搅拌器(杭州仪表厂);高速离心机(深圳国华仪器厂);红外光谱仪;红外快速干燥仪;pHS-3C型精密pH计(上海雷磁仪器厂)。1.2TiO2的制备取120～125mL的四氯化钛于干燥的烧杯中,在搅拌下冰水浴加入500mL乙醇,搅拌至形成溶胶,80℃恒温干燥,自然冷却,制得溶胶粉。然后在马沸炉中分别以一定的温度焙烧制得锐太27第17卷3期2004年6月城市环境与城市生态URBANENVIRONMENT&URBANECOLOGYVol17,No.3Jun.2004基金项目国家自然科学基金资助项目(6)收稿日期:2027701:2004-04-20型和金红石型二氧化钛,以备用。2实验2.1TiO2晶型称取已制备好的纯金红石型TiO2和纯锐钛型TiO2各100mg的,分别加入到150mL浓度为50mg/L的SDS溶液中,室温下放到电磁搅拌器上搅拌,用高压汞灯(250W,主波长365nm)照射,汞灯距离液面约25cm,反应一定时间后,将悬浮液离心分离,测溶液中SDS浓度,结果见图1。图1不同金型的TiO2对SDS光解2.2催化剂的活性对SDS废水、光催化剂及其混合反应系统分别进行光照(或光暗)处