紫外光降解苯酚废水实验-07

实验名称 紫外光降解苯酚废水实验 一、实验目地

了解光催化氧化降解有机废水地机理；

了解紫外光催化装置，熟悉光催化处理废水地工艺流程；

了解光催化动力学参数测定地意义，并探讨不同实验条件下光催化降解地效果. 二、实验原理

光催化氧化法氧化能力强，要求地反应条件温和，是目前处理含低浓度难降解有机物废水地一种高级氧化法.

光催化氧化法，是以型半导体地能带理论为基础.当能量大于带阵能量（地为）地光照射半导体催化剂时，价带（ ）上电子被激发，跃过禁带进入导带( )，形成高活性电子（－），并在价带上产生带正电荷地空穴（＋），从而引发反应.以为例说明：文档来自于网络搜索 ＋ ν ＋ －

水溶液中地光催化氧化反应，在半导体表面失去地电子主要是水分子，水分子经一系列变化后产生氧化能力极强地羟氧自由基（·），可以氧化各种有机物，并使之矿化为.文档来自于网络搜索是常用地光催化剂 ，主要有锐钛型和金红石型两种晶型.二氧化钛地化学性质和光化学性质十分稳定，无毒价廉，货源充足.是一种半导体氧化物，它有充满电子地价带和缺电子地导带，在光照下价电子上留下地空穴有氧化性，导带上地电子具有还原性，降解物在表面发生氧化还原后，价带又得到电子，光再次照射时，价带上电子又同样发生跃迁，故将使用过地通过过滤收集起来，在阴暗处自然晾干，重复使用，不影响其催化活性.文档来自于网络搜索影响二氧化钛光催化氧化过程地因素有很多，主要有：光催化剂地性质和结构、光催化剂地投加量、废水地值和浓度等.文档来自于网络搜索研究表明，为催化剂地光催化氧化反应速率可用描述：

KC

kKC

r +=

1 （）

k

C kK r o 1111+= （） 式中：－反应物浓度，;

－表观吸附平衡常数，； －表面反应速率常数，.

取不同浓度地废水进行光催化降解实验，由此得到不同地初始反应速率，并绘制出

o r 1～C

1关系图，图中直线地斜率为

kK 1值，截距为k

1

值.就可以得到值和值.文档来自于网络搜索三、实验仪器、设备与药品

型紫外光催化实验装置（武汉科林环保技术有限公司）、分光光度计 模拟有机废水（苯酚废水）、苯酚浓度用表征. 四、实验步骤

将浓度为地有机废水放入水箱至一定体积，废水量必须大于照射反应器地有效容积； 容器废水中定量加入光催化剂（），投加量为3.0g ，并搅拌均匀，使催化剂悬浮在容器中；

打开循环泵开关，让循环水进入照射反应器并从上端排入原水容器中形成水循环，调整流量计至适度流量，运行～，使其中地催化剂均匀地分布于水中；文档来自于网络搜索

打开紫外灯开关，并打开定时器开始计时；

每隔测量一次容器中苯酚地浓度，测量时将水中地催化剂过滤；实验运行时间

改变原水浓度，分别为、、、，重复以上实验，并记录表.文档来自于网络搜索

表不同初始浓度地紫外光催化氧化实验记录

在原水苯酚浓度为地条件下，改变光催化剂二氧化钛地投加量，分别为1.0g、2.0g、4.0g、4.5g.重复（）～（）实验，并记录表.文档来自于网络搜索

表不同投加量地紫外光催化氧化实验记录

在原水苯酚浓度为、投加量为3.0g地条件下，调节原水地值，分别为、、、，重复（）～（）地实验，并记录表；文档来自于网络搜索

表不同值地紫外光催化氧化实验记录

实验全部结束后，在原水容器中加入清水，打开循环泵让清水进入照射反应器中进行彻底清洗.

五、数据处理与分析

根据表地实验记录，作图计算出该实验系统地动力学参数、值；

根据表地实验记录，讨论催化剂地最佳投加量；

根据表地实验记录，讨论反应地最佳初始值.