悬浮体系中污染物的直接测定及光催化反应

发布时间：2020-07-25 18:29

【摘要】：TiO_2光催化技术作为一种高级氧化技术在水处理方面具有明显的优势及良好的发展前景。这一技术的实际运用中,TiO_2悬浮光催化体系较固定化膜光催化体系而言,具有技术上实施容易,受光充分及光催化效率高等优点。但其不足之处除催化剂的分离回收难度大外,也造成了被降解污染物分析检测上的困难。目前常用的检测方法主要有电化学法,色谱法及联用技术以及分光光度法等。比较而言,分光光度法仪器设备简单价廉,检测范围广泛,许多有机物、无机物及重金属离子等均可用光度法检测,且可实现多指标同时检测的功能,结合流动注射进样很容易实现在线分析。但悬浮体系中的分光光度测量不可避免地要受到试液中微粒所产生的光散射的影响,尤其是纳米级超细TiO_2的光催化悬浮体系,即使经离心分离微滤膜加压过滤后也达不到真溶液的状态。试液中微粒所产生的光散射使测量结果不能反映体系的真实变化,尤其是无法在这类光催化体系中实现分光光度的在线监测及反应动力学过程的研究。针对这一问题,本文首次利用三波长分光光度法消除浑浊体系的干扰,实现了TiO_2悬浮体系中各种污染物的直接测定,并利用三波长分光光度法的测定结果研究了各种污染物的光催化反应。本文首先以甲基橙为废水模型,详细研究了三波长分光光度法在TiO_2悬浮体系中消除浑浊干扰实现甲基橙的直接测定,并考察其用于表征实际光催化体系降解效果的可行性。结果表明,三波长分光光度法可有效地消除TiO_2悬浮体系中浑浊的干扰,能在较宽的浑浊度范围内实现甲基橙的直接测定。将TiO_2悬浮体系中测量的三波长ΔA值用于表征TiO_2光催化降解甲基橙的实际体系,其实际效果不受体系混浊度的影响,与常规测量结果完全一致,且测定结果的重现性和可靠性均很好。在此基础上,以三波长测量的ΔA值详细研究了亚甲蓝的TiO_2光催化降解情况。结果表明,TiO_2悬浮体系中测量的ΔA值可清晰地反映出亚甲蓝降解过程的色度变化情况以及催化剂用量、亚甲蓝初始浓度、光强、pH、盐效应等各种因素对其降解速率的影响。同时,本文还对亚甲蓝在水溶液中的聚集状态进行了研究,首次利用计算机程序法不仅求出了与作图法结果非常接近的亚甲蓝单体的摩尔吸光系数和聚合平衡常数,而且求出了亚甲蓝二聚体的摩尔吸光系数及相应浓度下亚甲蓝单体所占的比例系数。
【学位授予单位】：南京工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X832;O644.1

【引证文献】