Pr-Co-TiO2-鱗片石墨粒子電極光電催化降解有機染料的研究.pdf

1、染料廢水具有水量大、色度高、成分復雜、難生物降解和對環(huán)境的危害大等特點，因此，染料廢水的處理是環(huán)境治理的熱點之一。光電催化技術是光催化氧化和電化學氧化結合起來的一門新興水處理技術，具有高效、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點，其對環(huán)境治理具有重要的意義。因此，本文主要研究三維粒子電極光電催化降解有機染料。
　　為提高TiO2的光催化活性，本文擬采用Pr和Co共摻雜對其進行改性，采用溶膠-凝膠法成功制備出Pr-Co/TiO2/鱗片石墨，并將其作為粒子

2、電極。實驗中采用500W氙燈作為光源模擬太陽光，直流穩(wěn)壓電源提供偏壓，兩片面積相等的不銹鋼板分別作為三維電極的陽極和陰極。
　　探討了Pr和Co的摻雜量對光電催化降解羅丹明B效果的影響，當n(Ti):n(Pr):n(Co)=1:0.003:0.001時，制備出的粒子電極的光電催化性能較佳，并且具有較好的光電協(xié)同作用和穩(wěn)定性。對制備的Pr-Co/TiO2/鱗片石墨進行比表面積分析(BET)，電子掃描顯微鏡分析(SEM)、X射線光電子

3、能譜分析(XPS)和傅里葉紅外光譜分析(FTIR)。
　　考察了電解質Na2SO4濃度、外加偏壓、粒子電極投加量、曝氣量、pH值和RhB初始濃度等對光電催化降解RhB效果的影響。當電解質濃度為0.03mol/L、外加偏壓為10V、粒子電極投加量為6.67g/L、曝氣量為30mL/min、pH值為3、RhB初始濃度為25mg/L時，反應45min后，RhB的去除率達98.6％。在一定時間和一定濃度范圍內，光電催化降解RhB服從一級反

4、應動力學。
　　為研究該粒子電極對其它有機染料廢水是否具有較好的降解效果，將該體系用于光電催化降解三苯甲烷類染料酸性品紅。當電解質Na2SO4濃度為0.02mol/L、外加偏壓為6V、粒子電極投加量為6.67g/L、pH值為2、酸性品紅初始濃度為20mg/L、反應時間為45min時，其去除率達97.5％。當酸性品紅濃度為50mg/L時，反應60min后，酸性品紅的去除率仍達96.5％。在一定時間和一定濃度范圍內，光電催化降解酸性品