不同形貌的纳米TiO_2光催化氧化降解水中TNT及RDX的小试研究
【摘要】:梯恩梯(TNT)及黑索今(RDX)是近些年来使用最广泛的两种单体炸药,但它们均系有毒、有害物质,在其生产和使用过程中会对人类及环境造成严重危害。纳米二氧化钛(TiO2)是近年来广泛用于水质净化的高效催化剂材料。本论文遂探索了它对这两种最常用单体炸药的光催化降解,并考察了催化剂TiO2的表面形貌对降解效果的影响。
实验中,首先采用溶胶-凝胶法制备了无添加剂、添加聚乙二醇(PEG)、添加脲醛三大类各440℃、490℃、540℃三种温度焙烧的共9种不同表面形貌的TiO2粉体;再通过悬浮法在两盏20W紫外灯照射下分别对自制的一定浓度的TNT及RDX水溶液进行了降解。并做了同条件下单纯紫外光(UV)作用的降解对比实验。通过对结果的初步分析,可以得到以下几点结论:
光催化剂TiO2对TNT及RDX均具有较强的催化活性;
聚合物的添加会影响催化剂的活性;
9种不同形貌的催化剂在降解TNT及RDX这两种不同物质时,其活性发挥也不太一致。但从10小时的降解结果来看,无论对于哪种火炸药,均是490℃焙烧、添加PEG者催化活性最好;
(4) 用TiO2光催化氧化法降解TNT及RDX,都会有更难降解的副产物产生,像本实验所述的这种工艺仍需改进。