1. 研究目的与意义
光催化氧化法处理染料废水是一项极具发展前景的新技术,它具有选择性好、可在常温常压下反应、条件温和,且可以将有机物降解为无毒害的无机物等优点,成为水处理的研究热点。
杂多酸自二十世纪七十年代以来就一直受到催化领域的广泛关注,它的光催化特性是由于其独特的结构及光谱性质。杂多酸光催化氧化法具有节能、高效、高选择性、操作条件容易控制、氧化能力强、并能把污染物彻底降解而无二次污染等优点。这些都为杂多酸作为光催化剂降解有机废水的应用开辟了广阔的前景。
在研究中,人们发现杂多酸作为强b酸,极易溶于极性溶剂中,其分离回收比较困难,并且杂多酸的比表面积低(10m2/g),光催化反应活性点少,这在一定程度上限制了其催化活性。另外杂多酸带隙较宽,光谱反应范围较窄,吸收主要集中在紫外区,光生载流子的复合效率较高,量子效率较低,这使得杂多酸的实际应用受到了限制。
2. 国内外研究现状分析
目前对多金属氧酸盐光催化降解有机污染物的研究主要集中在两个方面:一是多酸均相体系光催化剂的研究;二是非均相体系光催化剂的研究。
在均相体系中杂多酸的光催化降解研究主要集中在有机硫化物、卤代烃、卤代芳烃和卤酚等有机污染物。pacoustantinou等人研究发现h3pw12o40、场siw12o40和na4wl0o32在富氧溶液中能将氯酚完全矿化，hori等人在紫外一可见光照射下，以h3pw12o40为催化剂降解九氟戊酸，研究发现光催化降解的产物主要是f和co2。
非均相体系中世界各国的研究者一直在探讨制备不溶性或固载型杂多酸的方法，主要是为了解决杂多酸比表面积低和其极易溶解在水中的问题。目前，常用来固载杂多酸的方法主要有浸渍法、模板法和溶胶一凝胶法等。
3. 研究的基本内容与计划
本课题拟利用Keggin结构硅钨酸SIW11的光催化性，以SIW11为模板，采用光化学法制备催化剂。一方面探讨合成方式，如反应条件、杂多酸用量对催化剂的形成的影响，另一方面将本法合成所得的催化剂进行表征，研究作为光催化剂对染料的降解，通过在不同光波下催化反应，希望得到能在自然光下进行光催化降解的催化剂。
4. 研究创新点
1，选择性好、可在常温常压下反应、条件温和,且可以将有机物降解为无毒害的无机物
2，节能、高效、高选择性、操作条件容易控制、氧化能力强、并能把污染物彻底降解而无二次污染
3，可在可见光照射下进行染料的光催化降解
