PDF《沸石 负载Ti O 2》

i Z g 省教育厅科学技术基金资助项 目(20040284);

沈阳化工学院博 士启动基金 资助项 目(

2 0

0 6

3 2

0 2 ) . 通讯联 系人 成分复杂,处理难度大 .常规的混凝法、生化法和 酸析法等口 .

3 】 ,都存在不足之处.因此 ,寻求高效无 二次污染的处理方法 ,已成 当务之急.本实验尝试 用天然沸石负载T i O : 光催化氧化法,对造纸废水降 解,研究了不同实验条件下的光催化降解效果 ,制 备出了具有良好性能的沸石负载T i O : 光催化剂 .

1 T i O, 光催化降解造纸废水机理 T i O : 外层具有特殊 的电子结构 ,即具有较深的 价 带能级 .该能带结构 是 由填 满 电子 的低 能价带 ( V B ) 与空 的高能导带( c B ) 构成 ,它们之 间由禁带 分开 .当用能量等于或大于带隙能 (

3 .

2 e V ) 的光 照射半导体材料T i O : 表面时,价带上的电子受到激 发 ,越过禁带跃迁到导带 ,在导带上产生带负电荷 的高活性 电子( e 一),同时价带留下带正 电荷 的空穴 ( h ) ,这样就产生 电子一 空穴对( e l e c t r o n ― h o l e p a i r s ) . 粒子表面空穴能量 为7 .

5 e V,本身具有强氧化性 , 可将溶液 中吸附于 半导体颗粒表面 的H O 一和H O, 氧化生成羟基 自由基( H O'

) .另外,O : 捕获粒子表 面的电子产生O : 一,与H 和捕获 的电子( e 一)反应生 成H O'

.缔结在颗粒表面 的H O'

为强氧化剂,可氧 化相邻 的有机物,并扩散到液相中.造纸废水中含 有的木素等各种大量有机物,通过一系列的氧化过 程 ,最终氧化成C O : 和H: O,从而完成对有机物 的 降解 ,使其c

0 D 值降低. 一46―维普资讯 http://www.cqvip.com 第3 O 卷第4 期 非金 属矿

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0 7 年7 月2实验部分

2 .

1 主要仪 器、试剂和废水试样 J B

5 3

7 4 -

9 l 电子 分析天平( 奥豪斯 国际贸易( 上海) 有 限公 司) ,D F - l

0 l S 型集热式恒温加热磁力搅拌器( 国华 电器有限 公司) ,7

6 - l 型高速电动搅拌器( 上海标本模型厂) , l

0 l -

2 型 电热鼓风干燥箱( 上海阳光实验仪器有限公 司) ,钛酸四丁酯( 化学纯 ,沈阳化 学试剂厂);

冰 乙酸( 分析纯 ,沈阳市东 陵区精细化学厂),无水乙 醇( 分析纯 ,沈 阳化学试 剂厂);

造纸废水( 沈阳某 造纸厂 ,C

1 0

6 6 .

6 7 mg / L ) .

2 .

2 天然 沸石组成 及预处理 天然沸石 ( 沈阳金岗硅 灰石矿业 有 限公 司) 矿 物组 成 以沸石 为主 (

7 0 .

8 3 %) ,次为蒙脱石(

2 1 .

6 4 %) 及石英 (

5 .

8 0 %) 和 少量长石等 ;

其化 学成分( %) 为:S i O ,6

9 .

5 8 ;

Al

2 O l

3 .

6 5;

Fe

2 O

2 .

5 5;

Ca O ,

2 . 3;

Na

2 O ,

2 .

5 8 ;

K

2 O,1 .

3 7 ;

Mg O,0 .

8 7 ;

烧失量 ,7 .

1 .将 天然沸石用l

0 0 目(

0 .

1 5 m m ) 筛过筛 ,以去离子水洗 涤 ,再将沉淀于 l

0 5 ℃恒温干燥5 h 后备用.

2 .

3 天 然沸 石 负载 纳米二氧化钛光催化剂制 备取l0mL 钛酸四丁酯( 含量 不 少于

9 8 %) 溶于

2 0 m L 无水乙醇 ,反应温度为3

0 ℃ ,分别加入冰醋 酸1 .

0 mL 和硝酸

1 .

0 mL 作修饰剂和酸度控制剂.强 力搅拌(

1 8

0 0 r / mi n ) 下 ,加入5 .

0 g 已预处理的天然沸 石,继续搅拌4 h ,再滴加1 .

5 mL 的去离子水及1

0 m L 无水 乙醇 的混合溶 液 ,继续搅拌直 至形成凝胶 . 将得 到的胶体先在8