1. 研究目的与意义
目的:(1)探究高频超声耦合TiO2光催化体系的作用机理(2)通过试验分析TiO2光催化的能量来源以及高频超声在体系中的具体功能(3)通过对甲基橙的降解对染料废水的处理进行初步探索
意义:将低密度的太阳能转化为高密度的化学能进行污水处理尤其是作为一种 AOTs 技术来降解水中顽固型有机物,这对从根本上解决水污染和能源短缺问题,提高 AOTs 技术的成本效益都具有重要意义。光催化剂的稳定、环保性也必将成为研发的重心,直接决定光催化体系的实际应用潜能。TiO2作为最有应用前景的光催化剂在使用过程中表面容易被污染物及其降解产物饱和。使用高频超声技术耦合TiO2光催化技术有可能会有利于TiO2表面的吸附物质脱附,同时高频超声产生的能量对TiO2的催化性能也有相应的影响,本研究重在探讨高频超声耦合TiO2光催化体系的作用机制,为其推广应用提供理论基础。
2. 国内外研究现状分析
国内:就现状来看,超声功率对乙酰甲胺磷的降解有显著影响,在底物质量浓度一定的条件下,t io 2 加入量对乙酰甲胺磷的降解有显著影响,现如今主要的研究焦点仍然集中在特征超声场施加对纤维素、淀粉、壳聚糖、真菌多糖的降解等宏观效应的数据采集和积累上,还未能根本上解决问题。每一种高级氧化技术都是凭借其氧化的特点足以实现污水处理,当多种技术复合作用时,对今后处理污水有机物领域必定取得更高效更节能的处理方法。
国外:国外大量研究表明,光催化法能有效的将卤代有机物,表面活性剂,
染料,农药,酚类等有机污染物降解,最终无机化为co2,h2o。因此,光催化技术具有在常温常压下进行,彻底消除有机污染物,无二次污染等优点。但是光催化技术的实际工程应用还存在着诸如量子效率低,光对非透明物质的穿透能力低等技术难题,而且国外的研究工作侧重于反应动力学和污染物去除效果,对于功率超声(us)与光催化体系的相互作用机制的探讨却很少。
3. 研究的基本内容与计划
内容:1.探索高频超声的条件(频率,强度等),光催化条件(光波长,光强度,催化剂用量等),以及环境因素(ph值,温度,bpa浓度,背景离子等)对于bpa降解效率的影响,并得到最佳的降解条件
2.实验操作流程中,希望测试的数据以及希望得到的结果预测
3.通过在不同时间段定量采集样品溶液,并使用紫外可见分光光度计甲基橙溶液浓度进行测试,并得到相应的降解曲线
