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光催化氧化作為一種新型氧化技術(shù),受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注,它用于污水處理具有及其廣闊的前景[1]。目前,懸浮態(tài)TiO2光催化劑在水中易凝聚、易失活,且使光的穿透力受阻,尤其是處理后的光催化劑分離與回收已成為該項(xiàng)技術(shù)能否工業(yè)化的關(guān)鍵,對于此類問題人們通過將光催化劑負(fù)載到合適的載體上來加以解決。同時發(fā)現(xiàn),由于光催化劑在載體上的負(fù)載使其催化活性受到了一定的影響,近年來的研究表明離子摻雜TiO2是提高光催化活性的一條很好的途徑[2]。已有學(xué)者研究了摻雜Fe3+、Ca2+、Mg2+、A13+、Cu2+等離子對TiO2光催化活性的影響。本文主要研究了摻雜pb2+改善TiO2光催化劑催化活性的影響,并重點(diǎn)研究了其在印染廢水處理中的應(yīng)用。在染料廢水處理過程中采用了微波無極紫外光作為光源,微波無極紫外燈發(fā)射的可見光可以被染料分子所吸收,使染料分子光敏化,有利于染料分子的降解;而且發(fā)射的紫外光可用來激發(fā)光催化劑,產(chǎn)生光致電子—空穴,進(jìn)一步產(chǎn)生·OH等一系列自由基,與染料分子發(fā)生氧化—還原反應(yīng),降解染料[3]。1　實(shí)驗(yàn)部分1.1　TiO2溶膠的制備將350ml無水乙醇加入到1000ml燒杯中,開動電動攪拌器持續(xù)攪拌。同時量取100ml的鈦酸四正丁酯和15ml的乙酰丙酮分別緩慢滴加到乙醇中。再用移液管移取50ml硝酸鉛溶液,攪拌30min,制得混合液A。另取一1000ml燒杯,加入350ml無水乙醇,再分別緩慢加入15ml乙酰丙酮和40ml蒸餾水,制得混合液B。將混合液B緩慢滴加到混合液A中,然后滴加0.5~0.7ml硝酸溶液,繼續(xù)攪拌60min。制備成溶膠備用。1.2　pb2+/TiO2/浮石光催化劑制備取一1000ml燒杯,將浮石浸于TiO2溶膠中,超聲振蕩15min,并不斷用玻棒攪拌,使TiO2溶膠與浮石充分混合。然后取出燒杯中的浮石,放于干燥處靜置24hr

。將靜置后的浮石置于馬福爐中,溫度先上升至250℃,恒溫保持60min;再調(diào)高溫度到500℃,恒溫保持3hr。關(guān)閉電源后,浮石在馬福爐中自然冷卻至室溫。燒制好的浮石,用蒸餾水沖洗,再放入烘箱中烘干,即制得涂覆1次的pb2+/TiO2/浮石光催化劑。重復(fù)上述步驟,可以制得涂覆2、3、4、5次的pb2+/TiO2/浮石光催化劑。1.3　染液處理將濃度為300mg/L的X-3B染料廢水1000ml注入微波爐內(nèi)的容器中,同時放入制得的pb2+/TiO2/浮石光催化劑40g。啟動實(shí)驗(yàn)裝置,通過微波照射激發(fā)紫外燈來處理廢水。容器里的染液通過水泵抽出進(jìn)入循環(huán)冷凝系統(tǒng)再回到容器中,每隔15min在取樣口取樣。冷凝系統(tǒng)的作用在于通過調(diào)節(jié)水的流量將處理的溫度控制在一定的范圍內(nèi)。