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1.3　新型光電催化反應(yīng)器及其脫色原理和方法

自行研制的多層間隔固定床非均相間歇式三維電極光電催化反應(yīng)器由圓柱狀容器( 11 cm,有效容積600 mL)、圓柱形石英試管( 2 cm)、石英試管中的低壓紫外光源(125W, 365 nm)及由PVC板做成的氣體分布板(孔徑小于2mm)組成,另外還接有鈦網(wǎng)陽極和四塊石墨陰極(兩者間接有直流穩(wěn)壓電源),以活性炭(填充的負載摻雜1%La元素的納米TiO2)為第三極,并由空氣泵供氧。

本反應(yīng)器將非均相三維電極和光催化技術(shù)巧妙結(jié)合,不僅利用陽極的氧化作用和陰極的還原作用,而且利用電場所產(chǎn)生的·OH、H2O2、—OH等活性物與光催化發(fā)生協(xié)同作用,在TiO2顆粒表面不斷更新,有機協(xié)調(diào)反應(yīng)體系,使降解反應(yīng)更全面;其中的多層間隔式固定床更有利于傳質(zhì)效果,提高體系的降解速率。

將500 mL 200 mg/L的活性染料溶液加入反應(yīng)器后,通入空氣,同時打開紫外燈和電源,控制一定條件(pH值、染料濃度、外加電壓、通氣等)進行反應(yīng),并用磁力攪拌器攪拌。每隔一定時間取反應(yīng)液在臺式高速離心機上分離15 min,分離出上清液后,用紫外-可見光分光光度計于最大吸收波長處測其吸光度A,進而求出染料的降解率(η):

式中:C0———染料溶液的初始濃度,mg/L;

Ct———降解t時間后染料的濃度,mg/L。

1.4　染色及測定方法

染浴由活性染料和元明粉配制而成,浴比50∶1,按圖1中的染色工藝曲線對織物進行染色。染畢,取出水洗,然后皂煮10min(皂洗劑2 g/L、碳酸鈉1 g/L,浴比30∶1,溫度95℃),最后水洗、烘干[4],并使用測色儀測定織物的顏色特征值。

圖1　活性染料染色工藝曲線