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H2O2对TiO2光催化氧化降解苯酚废水的影响
作者：李娜李国德王艳武士威刘婷柳叶飞杨静瑜来源：《科技资讯》2017年第31期
摘要：本研究采用TiO2为光催化剂，在紫外光的照射下，降解处苯酚模拟废水。考察了H2O2用量对苯酚降解过程的影响。结果表明：当苯酚浓度为40mgL，TiO2光催化剂浓度为10gL时，最佳H2O2用量为20mLL。关键词：光催化氧化苯酚二氧化钛H2O2中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：16723791（2017）11（a）009602酚类物质广泛应用于化工、防腐剂、造纸等工业中，产生的含酚废水污染严重，难以生物降解，其污染问题日益突出1。光催化氧化处理废水中的有机物成为国内外污水处理领域的热点，而TiO2作为光催化剂有着良好的热稳定性、无毒、在降解过程中不会发生二次污染、应用中操作条件容易控制等优点，而且造价便宜，容易制得，所以在众多光催化剂中其地位名列前茅27。本文采用TiO2光催化氧化法对苯酚废水的处理进行了研究。1光催化反应设备光催化氧化实验装置如图1所示。实验过程中，在容器中配置模拟废水，并加入光催化剂（TiO2）以及辅助催化剂（H2O2），搅拌均匀使TiO2粉末处于悬浮状态。然后打开控制器面板上的电源及循环泵开关，并调节转子流量计的大小，使模拟废水以一定的流速在紫外光处理器与反应容器之间构成循环。一段时间之后打开紫外灯开关，进行有机物的TiO2紫外光催化降解（反应过程中采用冷却水浴控制体系温度）。2结果与讨论21H2O2对苯酚降解趋势的影响实验过程中，苯酚模拟废水浓度为40mgL，TiO2光催化剂浓度约10gL时，将强氧化剂H2O2加入到悬浮态二氧化钛光催化氧化体系中，投加H2O2的浓度分别为1、2、3、4mLL，进行180mi
紫外光光催化氧化反应，在固定的时间间隔取水样，进行苯酚浓度的监测。苯酚降解趋势随H2O2浓度的变化趋势如图2所示。
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由图2可以看出，曲线在反应初始的30mi
左右下降较为迅速，在此之后下降趋势变得平缓。这说明，反应体系中加入强氧化剂H2O2之后，H2O2立即起到催化作用，加快了苯酚的光催化降解，提高了苯酚的降解效果。通过图2可以看出，适量的H2O2对苯酚的降解有明显的促进作用，但过量的H2O2反而对光催化降解反应的顺利进行起到了抑制作用。本实验中H2O2的最佳浓度为每一升溶液中含有20mLH2O2。22苯酚的降解速率随H2O2浓度的变化H2O2浓度不同时动力学参数也随之变化，开始时反应速率常数随着H2O2浓度的增大而增大r