nano3和naco3對(duì)光催化降解活性染料k-3r的影響研究-wenkub
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【正文】 ournal of Environmental Management, 2012,102:125133.[40] Wei Liu, Shifu Chen, Wei Zhao, on the photocatalytic degradation of trichlorfon in suspension of titanium dioxide. ,249:12881293.[41] ［M］北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2003: 217220． 致 謝值此論文完成之際，我謹(jǐn)向我的導(dǎo)師耿啟金老師致以我最衷心的感謝。通過對(duì)活性艷蘭K3R染料各組數(shù)據(jù)的分析，得出以下結(jié)論：（1） 對(duì)于不同pH值下的K3R降解反應(yīng)，當(dāng)pH值為2~12~13時(shí)，染料降解率為70%以上。且隨Na2CO3濃度的增大，促進(jìn)作用逐漸減小。 Na2CO3的影響，并分別繪制這兩種條件下的ln(C/C0) t曲線，對(duì)其進(jìn)行線性回歸分析（見圖2圖23），由此可求得在不同pH下光催化降解K3R反應(yīng)的表觀反應(yīng)速率常數(shù)kapp（見表表11）。PH值較高時(shí)，OH易生成?OH，加快了染料的降解。并進(jìn)一步繪制了pHkapp曲線。圖12. NaCO3對(duì)降解率的影響 圖13. NaCO3與染料最終降解率的關(guān)系由圖13可知：在酸性最適PH值下隨著NaCO3的濃度的增加染料降解率先快后慢，NaCO3的最佳濃度為5g/L；在染料降解的二十分鐘內(nèi)，K3R染料的降解效率最快，達(dá)到65%，但隨著時(shí)間的增加效果越來越緩慢。由圖11可看出，在堿性最適PH值下，NaNO3對(duì)染料降解率的影響規(guī)律與酸性下大致相同，都對(duì)染料降解率起到促進(jìn)作用且強(qiáng)度先快后慢，值得注意的是，堿性條件下，降解率作用并不是隨著NaNO3濃度增大而增大，存在NaNO3的最適濃度，從圖中可以看出，NaNO3溶液的最適濃度為6g/L，此時(shí)染料的降解率約為85%。圖6. PH值對(duì)染料降解率的影響 圖7. PH值與染料最終降解率的關(guān)系 無機(jī)鹽離子的影響 （1）硝酸鹽的影響，分別加入濃度為90g/、3ml、6ml、9ml，補(bǔ)加蒸餾水于表面皿中使總的溶液體積為45ml，此時(shí)，染料中的NaNO3濃度分別為0g/L、在相同條件下進(jìn)行光催化反應(yīng)，比較不同濃度的硝酸鹽的加入對(duì)K3R染料降解率的影響，作出時(shí)間—降解率曲線（見圖8）。圖3. 納米TiO2的透射電鏡(TEM)照片 最大吸收波長與標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的確定用722可見分光光度計(jì)測定活性艷藍(lán)K3R溶液的吸收光譜曲線，見圖4，由圖可得到活性艷藍(lán)K3R的最大吸收波長為588nm。度 實(shí)驗(yàn)分析方法在一定的濃度范圍內(nèi)，吸光度A與溶液濃度C成線形關(guān)系，濃度越高，吸光度越大。實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖2。本文主要探討無機(jī)鹽離子NO3和CO32對(duì)光催化降解的作用機(jī)理。作 者所加離子降解物對(duì)降解率的影響黃雅莉[25]SO42羅丹明B酸性桃紅SO42對(duì)光催化降解羅丹明的影響不明顯；李靜宜、白圖雅[36]NO3–羅丹明B對(duì)染料降解起到微小的抑制作用陽海 周碩林[37]等S2O82克百威能夠促進(jìn)光催化降解，其最佳濃度是3g/L夏星輝 云影[38]等PO43DBSPO43在低濃度時(shí)促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，高濃度時(shí)抑制反應(yīng)進(jìn)行。王楊鶴等[23]茜素紅堿性品紅DyTiO2（DTB）茜素紅pH為37時(shí)，去除率呈上升趨勢；pH=7時(shí)，%；堿性品紅pH為39時(shí)，去除率最高。另外，有機(jī)污染物的種類也影響著溶液PH值對(duì)光催化氧化反應(yīng)的作用。實(shí)驗(yàn)條件（如波長、降解物等）不同，加入催化劑的量也不同[15]。 TiO2催化劑加入量的影響研究表明，TiO2投加量對(duì)有機(jī)物光催化降解效率有明顯的影響，主要表現(xiàn)在兩方面：一是催化劑的加入量直接影響著催化劑對(duì)光子的利用率；二是催化劑的加入量直接影響著有機(jī)物在催化劑表面吸附量和反應(yīng)活性位的數(shù)量。在一個(gè)反應(yīng)條件恒定的具體體系中，θOH可視為常數(shù)，因此其中θR可由LH公式求得，代入之后變?yōu)榧? （4）上式即為LH動(dòng)力學(xué)方程，1/r與1/CR之間服從線性關(guān)系。大量的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明[512]，光催化反應(yīng)過程可以用LangrmuirHinshelwood（LH）動(dòng)力學(xué)方程來表征。 圖1. 氧化鈦降解機(jī)理 TiO2光催化劑的表面性質(zhì)與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)TiO2是一種多晶型氧化物，在自然界中存在三種形態(tài)：金紅石（Rutile）、銳鈦礦（Anatase）和板鈦礦（Brookite）。OH自由基。分離的電子和空穴的復(fù)合既可以發(fā)生半導(dǎo)體內(nèi)也可以發(fā)生在半導(dǎo)體外，當(dāng)電子和空穴重新相遇時(shí)他們的能量會(huì)以輻射方式散發(fā)掉。 光催化氧化是以n型半導(dǎo)體為催化劑的光敏氧化法。因而光催化氧化法被認(rèn)為是最具前途的水處理更新技術(shù)之一。染料廢水的處理已迫在眉睫。 Nitrate of photocatalytic system effect on the degradation of dye K 3 R, carbonic acid root has obvious role in promoting, and when the concentration is 13 ~ 15 g/L, maximum degradation rate。濰坊學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）正文 NaNO3和NaCO3對(duì)光催化降解活性染料K3R的影響研究摘要 二氧化鈦是最具開發(fā)前途的綠色環(huán)保型催化劑，本文即以納米二氧化鈦為光催化劑對(duì)活性艷蘭K3R染料溶液進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)研究，并用透射電鏡和紅外光譜對(duì)其進(jìn)行表征，通過改變?nèi)玖先芤篜H值、在最適PH值下加入不同濃度的硝酸鹽和碳酸鹽等，探討了pH值與鹽效應(yīng)對(duì)光催化降解K3R的降解規(guī)律，并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。 Sodium carbonate on the dye degradation of pseudofirstorder kinetics, while sodium nitrate is not in conformity with the first order kinetics. Keywords photocatalytic degradation TiO2 kinetics salt effect pH value NaNO3和NaCO3對(duì)光催化降解活性染料K3R的影響研究1前言當(dāng)前，化學(xué)工業(yè)與印染工業(yè)迅猛發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年排入環(huán)境中的印染廢水高達(dá)6～7億噸，造成了嚴(yán)重的水污染。對(duì)于染料廢水的處理，國內(nèi)外主要采用生化法，有些串聯(lián)以化學(xué)法［1］。［2］以半導(dǎo)體為催化劑的光催化廢水處理技術(shù)始于1972年Fujishima和Honda關(guān)于半導(dǎo)體二氧化鈦單晶光解水的論文[3]發(fā)表，且日益受到科學(xué)家們的追捧。它以能帶理論為基礎(chǔ)，由一個(gè)滿電子的低能價(jià)態(tài)（VB）和一個(gè)空的高能量的導(dǎo)帶（CB）構(gòu)成，價(jià)帶和導(dǎo)帶之間存在禁帶，禁帶大小稱為禁帶寬度（Eg）。TiO2(e)+TiO2(h+)→輻射能 （2）對(duì)于染料光催化降解來說，在可見光照射下，染料溶液的TiO2光催化降解不僅破壞了染料分子中的共軛發(fā)色體系，
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