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摘要： 利用二氧化钛 （TiO2） 作为光催化剂， LED 灯作为光源， 以 2,4-二氯酚 （2,4-DCP）溶液为模拟污染废水进行光催化降解特性的研究。结果表明，2,4-二氯酚溶液的初始浓度为50 mg/L降解效率最高， TiO2的最佳用量为0.13g， pH值最佳为7，过氧化氢（H2O2）最佳用量为 15µ L。在 TiO2为催化剂用量最佳时对 2,4-二氯酚进行光催化降解有明显的效果，降解效率达到 68.0%，对于水体的TOC降解也有明显效果。 51451
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毕业论文关键词：2,4-二氯酚、二氧化钛、光催化
Performance of the induction photocatalytic reactor during treatment of 2, 4-dichlorophenol waste water
Abstract: This research is a study on the photocatalytic degradation, which using titanium dioxide(TiO2) as catalyst, the LED lamp as the light source, 2,4-dichlorophenol(2,4-DCP) as simulated wastewater. The results showed that when the degradation efficiency get the highest, the initial concentration of 2,4-dichlorophenol solution is 50mg/L, the optimum amount of TiO2 is 0.13g, pH optimum value is 7 and the amount of hydrogen peroxide(H2O2) is 15μL. When the amount of TiO2 as the catalyst is optimum, 2, 4-dichlorophenol photocatalytic degradation had a significant effect and the degradation efficiency can achieve 68.0%. The TOC degradation of water body has obvious effect.
Keywords: 2, 4-dichlorophenol; titanium dioxide; photocatalysis
前言 近年来，在造纸、印染、塑料盒、药物等产业中都可以看到氯酚类芳香化合物（CPs）的身影，杀菌剂、除草剂和药物中[1]最为多见。氯酚类芳香化合物是一种有毒有害的化学物质，即使在低浓度下，依然会对生物体造成巨大的危害。美国环保局重点控制的 129种污染物中就包括氯酚类芳香化合物， 而且已经被列入我国的水中污染物优先控制的名单中，源`自,优尔.文;论"文'网[www.youerw.com
2, 4-二氯酚便是其中之一[2]。 目前，对于含氯酚类芳香化合物的有机污染废水处理方法主要包括物理吸附法，化学法，生物降解法和高级氧化法[3]。物理吸附法只能转移有毒害的物质，并不能彻底去除有机污染物；化学法是通过强氧化剂破坏有机污染物，但是降解效果并不彻底，还是会有多余残留物，处理成本也高；生物降解法处理的时间较长，设备占用空间比较大，处理时受季节影响严重，效果很差；光催化氧化技术是高级氧化技术的一种，它作为一项没有二次污染的环境友好型技术，处理难降解有机污染物的能力已经受到研究者们的重点关注[4]。光催化氧化技术是在紫外光的照射下，通过光催化剂将大分子难降解的有机污染物光催化氧化降解成小分子物质的方法，该方法有较高效果并且无二次污染[5]。现阶段，对于含有氯酚类芳香化合物的废水的光催化处理获得了很多研究进展，其中TiO2以催化活性高、安全等优点作为光催化氧化有机污染物技术的代表[6]。 本文使用2, 4-二氯酚溶液作为模拟污染废水，通过自制的新型感应式光催化反应器利用电磁感应发电，使用装入填充式反应器，令 LED 光源产生分布均匀的紫外光进行实验。研究了实验中各类2, 4-二氯酚降解效率以及水体TOC 降解效率的影响因素。 1. 材料与方法 1.1 仪器与试剂 仪器： 自制新型感应式光催化反应器， LED灯， 755B紫外可见分光光度计，蠕动泵，ACO 系列电磁式空气泵，LZB-3WB 玻璃转子流量计，离心分离机，MultiN/C3100TOC/TN仪。 试剂： 2, 4-二氯酚，二氧化钛，过氧化氢，硫酸 （H2SO4） ，氢氧化钠 （NaOH） 。
1.2 实验方法 ①吸光度的测定：配置一定初始浓度（15 mg/L、25 mg/L、50 mg/L）的2, 4-二氯酚溶液作为模拟污染废水，已知2, 4-二氯酚的最大吸收波长为283 nm，通过紫外可见风光光度计测量其初始吸光度A0。量取 250 mL2, 4－二氯酚溶液和一定量的H2O2置于烧杯中，称取一定量的TiO2作为催化剂加入烧杯中，搅拌均匀倒入填充式光催化反应器中，装入 LED 紫外灯，启动自新型感光式光催化反应器、空气泵以及蠕动泵，使样品在光催化反应器中光照、回流一小时，每 10分钟取5 mL水样，经过离心、0.45µm 微孔过滤器过滤后，测量2, 4-二氯酚溶液的吸光度 At。 根据 Lambert-Beer 定律， 2, 4-二氯酚光催化降解效率η通过以下公式进行计算：
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