铈掺杂纳米ZnO的制备及光催化降解染料废水

铈掺杂纳米ZnO的制备及光催化降解染料废水第28卷第4期2014年7月常熟理工学院学报(自然科学)JournalofChangshuInstituteTechnology(NaturalSciences)V01．28NO．4Ju1．，2014铈掺杂纳米ZnO的制备及光催化降解染料废水顾桂山，张园园，黄驰，孙立，汪学英(常熟理工学院化学与材料工程学院，江苏常熟215500)摘要：采用溶胶凝胶法制备了稀土铈掺杂的纳米氧化锌．通过x射线衍射(XRD)、紫外一可见光谱(uV—Vis)和红外光谱(FTIR)分析等对样品的微观结构和性能进行了表征．结果表明：ce成功掺入ZnO中，结晶质量良好，粒径约为10．7nm；UV—Vis曲线有红移现象．产品的光催化活性以亚甲基蓝(MBj为评价模型，对掺杂比例、表面活性剂种类、煅烧温度、煅烧时间等条件进行了实验研究，得出了制备纳米氧化锌的最优条件．即最佳的掺杂比例为n(Ce)：n(Zn)=0．05、表面活性剂为十二烷基磺酸钠、煅烧温度为550℃、煅烧时间为3．0h．同时考察了染料溶液起始pH值以及催化剂的用量，光照时间等对催化效率的影响．结果表明：当MB溶液浓度为10mg／L，溶液pH值为7～8、催化剂的用量为5g／L、光照时间2h后降解率可达85％以上．在上述条件下，催化剂对实际染料脱色率达87．67％，COD去除率为63．5％．关键词：铈掺杂纳米氧化锌；光催化降解；亚甲基蓝中图分类号：0649文献标识码：A文章编号：1008—2794(2014)04—0055—07近年来，随着纺织产品的日益丰富，印染废水中难生化降解的物质日益增多，导致单纯的生化工艺对印染废水的处理效果越来越差，已成为威胁我国水环境安全的重要因素之一．印染废水中偶氮化合物及有机废水中酚类、胺类化合物的排放，严重污染了水体环境，危害人类的健康n．目前印染废水的处理方法主要有吸附、混凝、氧化、还原、电解、生物降解等，但上述方法存在二次污染、造价高等缺点．光催化氧化有机污染物是近年发展起来的一项新技术，因具有催化活性高、降解彻底、可在常温常压下进行、适用范围广等优点而倍受重视，成为消除和降解有机污染物的最为活跃的一个研究方向。．纳米ZnO由于其高效和无毒的特点被认为是极具应用前景的高活性光催化剂之一，近年来关于它的制备及其性能研究[8-1ol已经成为催化研究领域的热点，并得以