光催化還原反應(yīng)降解無機污染物的研究-文庫吧資料
2025-05-21 15:09本頁面
【正文】 入，有關(guān)銀的排放標(biāo)準(zhǔn)將會更加嚴(yán)格，而研究銀的有效去除方法也勢在必行。另外 ,表面羥基的這些作用會加強 Cr2O72的光催化還原反應(yīng)。OH自由基 , Cr(Ⅵ )光催化反應(yīng)機理 ? 酸性溶液中光催化還原 Cr(Ⅵ )時進行以下 2個光催化反應(yīng) : ? Cr2O72+14H++6e→2Cr3++7H2O ? 2H2O+4P+→O2+4H+ ? 由于 TiO2的導(dǎo)帶電位比 Cr2O72/Cr3+的氧化還原電位負 ,價帶電位比 O2/H2O的氧化還原電位正 , ? TiO2的價帶 → 導(dǎo)帶的光激發(fā)所產(chǎn)生的電子空穴對可以直接進行這 2個反應(yīng)。 (3)較低濃度時 , Cu2+顯著地促進了 Cr(VI)的光催化還原 ,濃度較大時 ,一方面 Cu+會進一步得到光生電子形成單質(zhì) Cu,另一方面 Cu2+對紫外光的吸收而降低了到達 TiO2的紫外光強 ,這兩種作用都降低了 Cr(Ⅵ )的光催化還原(4)Ni2+與 Cu2+相似 ,未充滿的軌道形成 d空穴 ,有獲得電子的能力 ,起到了為 Cr(Ⅵ )傳遞光生電子的橋梁作用 ,促進了Cr(Ⅵ )的還原。得出以下結(jié)論： (1) Na+、 Mg2+、 Ca2+已是最高氧化態(tài) ,不具有變價 ,不能捕獲光生電子和空穴 ,其本身對 TiO2薄膜光催化還原 Cr(Ⅵ )的反應(yīng)速率影響不大。由于 TiO2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 ,在常溫下幾乎不與其他化合物作用 ,不溶于水、稀酸 ,光化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定 ,在紫外光照射下 ,不會被光腐蝕 ,其生物學(xué)性質(zhì)是惰性的 ,不溶解、不水解、不參與新陳代謝、無急性或慢性毒性作用。催化劑用量逐漸增加，在一定范圍內(nèi)，催化反應(yīng)的光還原率呈上升態(tài)勢，當(dāng)催化劑用量達到某值時，過量的催化劑會降低光的照射，導(dǎo)致光催化反應(yīng)速度降低，從而光還原率開始下降。 ： 在相同的反應(yīng)條件下，改變催化劑用量，實驗結(jié)果會有一定變化。 處理鉻實驗的影響因素 ： 溶液的酸度對光催化過程的影響較大。 ? ： 當(dāng)?shù)蜐舛葧r，反應(yīng)速率與溶質(zhì)的濃度成正比，初始濃度越高，反應(yīng)速率越大。 ? ： 隨著光照時間的增加 ,的還原率逐漸增大 ,一段時間后 ,增大不明顯 ,所以光照時間可以選出能耗最低時的最合適值。當(dāng)光強增加時，可以在一定程度上提高反應(yīng)速率。 Cr(Ⅵ )濃度的分析采用二苯碳酰二肼分光光度法， Cr(Ⅵ )的去除效率 η可用下面式子進行計算 : η=((C0Ct) /C0) 100% 式中 :C0為 Cr(Ⅵ )的初始濃度 ,Ct為 t時溶液的 Cr(Ⅵ )濃度。光催化反應(yīng)所使用的燈源為高壓汞燈，功率為 300W，轉(zhuǎn)子攪拌速度為 300r/min。 ? 紫外可見分光光度計， 722光柵分光光度計，ZDZI型自動換檔紫外輻射照度計，高壓汞燈，pH25HS酸度計， SGY1型多功能光化學(xué)反應(yīng)儀 還原鉻的實驗設(shè)計 ? 實驗內(nèi)容 制備 Cr(Ⅵ )模擬廢水：準(zhǔn)確稱取一定重量經(jīng)干燥過的K2Cr2O7,用一定濃度的 H2SO4溶液溶解 ,準(zhǔn)確稀釋至所需需要濃度，搖勻。本部分主要討論利用光催化方法將 Cr(Ⅵ )還原成 Cr(Ⅲ )，從而降低污水中毒性。世界各國對無機污染物的控制越來越嚴(yán)格，尋求更經(jīng)濟、環(huán)保、高效的治理技術(shù) 鉻的還原 ? 鉻是工業(yè)廢水中常見的有害重金屬 , 污水中的鉻鹽均是致癌物質(zhì) ,因此所有含有 Cr(Ⅵ )化合物均是有毒的，它對農(nóng)作物和其他生物都有很大的危害作用，給人類帶來了危害，因此國內(nèi)外對 Cr(Ⅵ )的轉(zhuǎn)化進行了大量的研究。其中重金屬是一個嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。 ? 采礦、冶煉、機械制造、建筑材料、化工等工業(yè)生產(chǎn)排出的污染物中大量為無機污染物，其中硫、氮、碳的氧化物和金屬粉塵是主要的大氣無機污染物。 工業(yè)廢水中的無機污染物 ? 近年來，隨著研究人員對光催化氧化技術(shù)研究的深入，光
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