光声协同催化降解活性艳橙K－R.PPT.ppt

1、光声协同催化降解活性艳橙KR,顾浩飞 安太成 陈卫国 熊亚 邹世春 何春 朱锡海 (中山大学化学与化学工程学院，广州，510275),国家自然科学基金资助项目（29977030），广东省自然科学基金资助项目（990274和970167），广东省环保局科技研究开发项目（1999-14）和河南省高等学校环境与技术重点开放实验室资助项目,报告内容：,摘要 前言 实验部分 结果与讨论 结论,摘要：,本实验利用光声协同催化降解活性艳橙K-R (RBOKR)染料。结果显示这种光声联合的技术用于染料废水的处理，不仅能够有效地去处染料的颜色，同时可以降低COD而达到深度氧化的目的。反应的色度去处和COD降解均

2、符合准一级动力学规律。在一定的反应条件下，对于光声联合催化降解反应而言，色度去除和COD降解的反应速率常数分别为0.0750和0.0143min-1；而对光降解反应而言，反应速率常数分别为0.0197和0.0046min-1；对超声波降解反应，反应速率常数则分别为0.0005和0.0001min-1。由此说明了光声催化过程具有明显的协同效应。,前言：,染料废水治理的传统方法； 光催化的研究现况； 提高光催化效率方面的尝试； 超声波在提高光催化效率的应用； 选择活性艳橙K-R（RBOKR）作为模拟废水进行研究。,实验部分：,试剂：二氧化钛P25（Degussa） 活性艳橙K-R（商品级） 仪器：

3、UV-PC2501紫外可见分光光度计 （SHIMASUN，Japan） Branson 1200超声波清洗仪 （Branson，USA）,实验部分：,活性艳橙K-R结构式:,图 1.活性艳橙K-R结构式,实验部分：,光声催化反应器：,图 2.光声催化反应器,实验部分：,分析方法： 在色度与COD测定前，用微孔滤膜（0.45m）过滤悬浮液，除去二氧化钛颗粒；文献1提供了色度的分析和计算方法；COD测定采用铬法。,1 Zhou, J.J. (1988)Spectrophotometric determination the colourity of dyeing wastewater. Elect

4、roplating and Environ. Protect. 8, 39-42.,实验部分：,实验反应过程： 取700ml RBOKR溶液，加入适量的二氧化钛催化剂，置于光声反应器中。开启超声波，高压汞灯，同时曝气，开始计时。每30分钟取适量悬浮溶液，经离心后用微孔滤膜（0.45m）过滤，取清液进行色度与COD分析。除在特定条件下反应外，通常的反应条件是0.1m3/h的曝气量，0.75g/l二氧化钛催化剂，700ml 0.5mmol/lRBOKR溶液，溶液原始pH为5.8，反应时间为150min。,结果与讨论：,反应动力学研究 ：,图 3.不同取样时间的RBOKR溶液的紫外可见光谱图,结果与

5、讨论：,反应动力学研究 ：,图 4.色度与COD去除ln(C0/Ct)=f(t),结果与讨论：,实验条件对反应速率常数的作用： 1.反应液浓度的影响：,图 5.反应液浓度对反应速率常数的影响,结果与讨论：,2.催化剂量的影响：,图 6.催化剂量对反应速率常数的影响,结果与讨论：,3. pH值的影响：,图 7.pH值对反应速率常数的影响,结果与讨论：,4. 曝气的影响：,图 8. 曝气对反应速率常数的影响,结果与讨论：,5.不同曝气的比较：,图9.不同曝气的比较,结果与讨论：,协同效应 ： 协同效应可以用协同因子SF来评价，在本文中，SF被定义为： SF=Rspc-(Rpc+Rus) Rspc,

6、 Rpc和Rus分别是光声协同反应，光催化反应和超声波降解过程中色度和COD去除反应速率常数。,结果与讨论：,协同效应 ：,图10. 光声，光，声降解过程色度去除动力学比较,结果与讨论：,协同效应 ：,图11. 光声，光，声降解过程COD降解动力学比较,结果与讨论：,表1.色度去除与COD降解过程的反应动力学常数及协同因子SF,反应动力学常数及其比值与协同因子SF,结果与讨论：,协同效应： 实验中，色度与COD去除的协同因子SF分别为0.0548和0.0096min1，从而可以看到光催化与超声波化学具有明显的协同效应，尤其是色度去除的协同效应更加显著。,结论：,光声催化技术能够有效地去除RBOKR溶液的色度和COD，而且，色度的去除更加容易； 色度和COD去除均符合准一级动力学规律，其速率常数与