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电场协助光催化氧化法处理水中酸性橙Ⅱ和2,4-D的研究

苏静  
【摘要】: 本论文系统综述了半导体光催化氧化法的原理和研究进展,概括了影响光催化氧化反应的各个因素及提高反应速率的各种方法,介绍了该方法处理污染物的研究现状和应用推广,并对染料和农药2,4-D的相关知识作了简单阐述。 本文以担载了Pt的TiO_2/Ti电极为光阳极,以主波长为365nm的300w紫外高压汞灯为光源,由稳压电源提供槽电压,在自制玻璃反应器内对染料酸性橙Ⅱ进行光电催化氧化处理。实验结果表明,利用本反应器进行光电催化氧化降解偶氮染料酸性橙Ⅱ时,光和电确实具有协同作用,光电同时作用时脱色率达到78%,远远高于单独光作用(23.6%)和单独电作用(2.8%)时的脱色率。酸性橙Ⅱ的光催化氧化降解符合准一级反应动力学。染料的初始浓度对其去除影响很大。升高外加电压和降低溶液的pH值均能提高染料的脱色率,但体系中的曝气量对反应的影响很小。 另外,本文还在由恒电位仪提供恒电位的情况下对2,4-D的光电催化氧化反应进行了考察。结果显示,在反应中观察到较大的光电流,这也从另一个侧面说明了光电的协同作用。增大外加阳极偏压和溶液中的电解质浓度均能提高2,4-D的去除率和体系中的电流密度,但电流效率η却随之减小;降低溶液pH值,2,4-D的去除率和体系中的电流密度都增高,而电流效率n却在中性pH左右达到最大,pH高于或低于6.84时,电流效率η均逐渐下降。


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