邻苯二甲酸酯光催化降解影响分析.pdf

理论·实践
邻苯二甲酸酯光催化降解影响分析
陈文茜刘星住(新孺轻工职业技术学院,新孺乌鲁木齐830021)
摘要:Ti02纳米管通过阳极氧化法制备,作为催化剂在紫外光照射下对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)水溶液进行了光催化降解实验,
分别讨论了pH值、光照时间对DMP的降解效果进行分析。结果表明,DMP在紫外光照下光催化降解速率大于在单一紫外光照下的
光降解速率;在催化剂投加量固定面积4.5cm2、plH-7、对初始浓度为10mgL的DMP溶液光照240min时降解率已达到5%以上
关键词:邻苯二甲酸二甲酯;光催化;降解率;二氧化钛纳米管
邻米二中酸酯(简称PAEs,别名酞酸酯)主要用作料
(2)pll值对DMP光催化降解的影响水体pl值的不同
的增剂和软化剂叫,可以增大产品的可性和提高产出的不仪会影响DPM水体中的存在状态,而且会TO2表面的帯电
强度
性和DMP的带电性,进而影响TiO2対DPM的吸附,因此不同
本实验采用阳极氧化法制各TiO2纳米管为催化剂,光pIT』必定会影响光儀化的效果。DMP水洋的原始pIT为5.98,使
化降解PALS中最为常见的邻米二中酸二甲酯(DMP),以用盐和氢氧化钠溶液调节水样初始pII值,分别为1.0.3.0
紫外光为光源,在催化剂投加量固定的情況下,分析光照时5.0、7.0、9.0,进行光催化降解实验,反应240mi取样,利用分
间、pll值对降解的毖响,为治理受PALsジ染的水体提供一光光度计检测DMP在230nm定波に下的吸光度,通过对比结
些里论依据2
果可以看出,DH在1.0至7.0之间,随着DpH値的増大,在相
1材料与实验方法
同时间内DMP的降解率逐渐增大;而pH值在7.0至11.0之
问,)MP的降解率基本保持不变。主要原?是T1O2、DMP在不
(1)主要约品与仪器
pH条作下具有不回的电性,进而导致DMP在T10表面的吸
邻米二甲酸酯(天津精细化工.研究所,分析纯);
附能力不同。当溶液显酸性时,TO2表而带正电荷;当溶液显
NH4F(天达化材料精细化工),分析纯)
碱性时,TO2表面帯负电荷。当水体pH<7.0时,IDMP以带正.
ambda35型紫外/可见分光光度计(金一埃尔默公电荷的质子形式イ在,jTiO2带相同的电荷,由于同种电荷相
互排斥,此时DMP较难被吸附在催化剂表面,而只有当DMP
HSJ-4A型实验室pH计(上海精密科学仪器有限公被吸附在TiO2表面,オ能及时捕获催化剂表面所产小的强氧
化剂,从而被氧化降解。而pH为7.0时,TiO2处于等电点,
(2)TiO2納米管催化剂的制备与表征将「业纯钛,裁成
DMP吸附能力最强,因而降解能力较强。而碱性水体中,虽然
长方形试样放人无水乙焞和丙的1:1混合溶液中超声
TiO2表面带负电,DMP也带负电,不利丁DMP的吸附,但由于
洗,除去钛片表面的污渍后用去离子水神洗并烘干,浸入0
水体中存在大量的OI1,容易被电子空穴捕获而产生更多的强
的NIl4F电解液中,稳定阳极电位在25V,电解1小吋得到柑
氧化性自由基·O11,因而降解率也维持在较高水平
同尺小的TO,纳米管列。然后放入马弗炉中在500cC下高温3结语
焙烧Ih进行晶化,再在1mol/l.的硝酸中浸泡后用去离」水
(1)TiO2光催化体系中,以125W紫外汞灯为光源,DMP
洗千备川
有较好的光催化降解效果。并随着光照时间的延长,DPM的
(3)光傑化降解实验设计称取适量DMP,配制成质量浓降解率逐渐嶒大。
度为10.0mg?l.DMP的溶液后超卢10min,使溶液溶质充
(2)pII值对光催化降解DMPイ一定影响pI7.0时,
分溶解,投入TiO2纳米管并曝气Ih,然后量取20ml溶液移入DMP的降解率最高:pII<7.0时,随水体pI值越小DMP降解
光反应仪川的石英管中,开启高ボ求灯并计时,每隔适当的时率越低;pH>7.0时,随着水体pH变化DMP降解率基本维持
间取样,然后用紫外/可见分光光度计测量DMP在230m定波不变。
长下的吸光度,并依据反应前后的吸光度值变化求出降解率。
(3)TiO2随着反应次数的增多,降解能力逐渐下降。们是
2结果与讨论
TiO,纳米管的表面经过物理或化学方法处理以又可以恢复催
(1)光照时间对DMP光催化降解的影响添加TiOの2納米化效果
管的条件下进行光催化实验与不加TO2納米管的条件下进行参考文献:
单独光解实验
[1]陈波,林建国,陈清.水环境中的邻苯二甲酸酯类污染
随着光照时间的延长,DIPM的降解率逐渐増人,DMP的物及其环境行为研究[].环境科学与管理,2009,(02):36-4
降解率已经达到55%以上,去除效果较好。DMP光催化降解过
[2]胡晓字,张克荣等.中国环境中邻苯二甲酸类化合
程先生成系列中问产物,所以前期降解率很低,而时间越长物污染的研究[J].中国卫生检验杂志,2003,13(1):9-14.
條解率开始明显升高,这是出于随着光降解时间延长,中
3]周文敏.环境优先污染物[M].北京:中国环境科学出
物逐渐降解,?此降解率岄加快。
版社,1989:11-13.
1781化2015年03月