研究目的
通过使用Bi2O3/TiO2复合半导体在紫外-可见光照射下,评估实际平版印刷工业废水中有机污染物的光催化降解效果。
研究成果
采用Bi2O3/TiO2复合半导体在紫外-可见光照射下对平版印刷工业实际废水中的有机污染物进行光催化降解研究,该材料通过湿法浸渍法制备并在300°C煅烧而成。在pH 9.0条件下,0.25:1.0的配比展现出最佳光催化活性,化学需氧量(COT)去除率达47.8%,生化需氧量(DQO)去除率为35.2%。该复合材料具有2.87 eV的带隙宽度(可见光范围)。与纯TiO2相比,Bi2O3/TiO2光催化活性的提升归因于晶体尺寸减小及羟基表面密度增加。
研究不足
光催化过程涉及底物、催化剂与入射光之间的复杂相互作用,在反应体系为污染物混合异质的情况下,其运行建模具有一定程度的复杂性。
1:实验设计与方法选择:
采用湿浸渍法制备了Bi2O3/TiO2耦合半导体材料。通过评估其在紫外-可见光照射下降解平版印刷工业废水中的有机化合物来测定其光催化活性。
2:样品选择与数据来源:
采集了当地某工业的代表性废水样本(化学需氧量830 ppm、生化需氧量1978 ppm,pH值8.83)。
3:83)。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:Degussa P-25型TiO2、AEROXIDE?、Sigma Aldrich公司Bi2O3、2.5%氨水(Carlo Erba)、30%过氧化氢(Merck)、去离子水。
4:AEROXIDE?、Sigma Aldrich公司Bi2O5%氨水(Carlo Erba)、30%过氧化氢(Merck)、去离子水。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过湿浸渍法制备光催化材料。将所得黄色悬浮液超声处理180分钟以促进反应物均匀混合。沉淀物经多次去离子水过滤洗涤去除过量NH4+离子后,将湿固体在110°C干燥24小时,再经300°C煅烧3小时活化。
5:数据分析方法:
使用Design Expert V.7.0.0软件(Stat-Ease公司,美国明尼苏达州明尼阿波利斯市)进行表面描述,并通过正态图、残差分析、主效应交互作用、等高线图及方差分析等系列统计检验验证模型精度。
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TiO2 Degussa P-25
AEROXIDE ?
Degussa
Soporte sólido para la preparación del material fotocatalítico
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Bi2O3
Sigma Aldrich
Especie activa para la preparación del material fotocatalítico
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NH4OH
2.5 %
Carlo Erba
Reactivo para la preparación del material fotocatalítico
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H2O2
30 %
Merck
Reactivo para la preparación del material fotocatalítico
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Design Expert
V.7.0.0
Stat-Ease Inc.
Software para describir la superficie y comprobar la precisión del modelo ajustado
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