研究目的
研究采用LED光源的间歇式和循环式光反应器中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的可见光催化降解,并评估改性催化剂及操作参数的影响。
研究成果
使用LED的光降解法对2,4-D的降解效果显著,其中2,4-D/β-CD复合物展现出最高效率。循环式光反应器特别适用于高浓度溶液。P25和P25/β-CD催化剂在多次循环中均表现出良好的稳定性和可重复使用性,使该工艺具有环保优势。
研究不足
该研究未在实验过程中监测pH值,这可能影响光催化效率。实验仅限于特定LED波长和反应器设计,未探索其他光源或反应器构型??芍馗葱圆馐韵允拘仕嫜反问杂邢陆担砻骺赡艽嬖诖呋亮魇Щ蚪到?。
1:实验设计与方法选择:
研究通过光诱导法合成P25/β-CD纳米颗粒,采用喷雾干燥法制备2,4-D/β-CD复合物。在批次式和循环式光反应器中利用LED光源(400 nm和365 nm)进行光催化降解实验,评估不同条件下的降解效率。
2:样品选择与数据来源:
使用去离子水配制20 mg/L和200 mg/L的2,4-D溶液。催化剂包括P25、P25/β-CD及含P25的2,4-D/β-CD复合物。样品采用紫外-可见分光光度法分析。
3:P25/β-CD及含P25的2,4-D/β-CD复合物。样品采用紫外-可见分光光度法分析。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含LED光源(400 nm,20 W;365 nm,100 W)、超声波清洗器、油浴锅、注射器过滤器(0.2 μm)、紫外-可见分光光度计(Pharmacia Biotech Ultrospec 3100)、透射电镜(Philips CM-120)、BET分析仪(BELSORP-max)、傅里叶变换红外光谱仪(Bruker Vector 22)、紫外-可见漫反射光谱仪(Shimadzu 2550)、差示扫描量热仪(Mettler)、喷雾干燥机(Buchi B-290)及烘箱(Pars Azma)。材料包括2,4-D(Sigma Aldrich)、TiO2-P25(Degussa)、β-CD(Acros)、乙醇(Merck)及去离子水。
4:2 μm)、紫外-可见分光光度计(Pharmacia Biotech Ultrospec 3100)、透射电镜(Philips CM-120)、BET分析仪(BELSORP-max)、傅里叶变换红外光谱仪(Bruker Vector 22)、紫外-可见漫反射光谱仪(Shimadzu 2550)、差示扫描量热仪(Mettler)、喷雾干燥机(Buchi B-290)及烘箱(Pars Azma)。材料包括2,4-D(Sigma Aldrich)、TiO2-P25(Degussa)、β-CD(Acros)、乙醇(Merck)及去离子水。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:批次模式下溶液先避光搅拌至吸附平衡,再以LED光照并通入空气;循环模式下溶液经泵送通过带LED照射的暴露室。调节催化剂用量、β-CD浓度、光照时间及反应器类型等参数,每小时取样过滤后分析。
5:数据分析方法:
基于284 nm处紫外-可见吸光度计算降解效率。数据处理使用Excel、ChemDraw和Origin绘图,实验误差控制在±4%以内。
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FT-IR Spectrometer
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Recording FT-IR spectra for structural analysis
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UV-Vis Diffuse Reflectance Spectrophotometer
2550
Shimadzu
Measurement of bandgap of photocatalysts
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Light source for photocatalytic degradation experiments
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0.2 μm
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UV-Vis Spectrophotometer
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Pharmacia Biotech
Measurement of 2,4-D concentration at 284 nm
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Determination of specific surface area
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Preparation of 2,4-D/β-CD complex
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