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從圖2中可以看出,印染廢水的起始pH值為7 時(shí),降解液CODcr下降快。從對(duì)實(shí)際印染廢水做的平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,初始pH值為原水pH值6·6時(shí),光降解效果最佳。堿性條件則不利于有機(jī)物的去除,其原因?yàn)?①TiO2在不同pH值的溶液中其ξ電勢(shì)不同,據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道〔5〕,低pH值時(shí)的電勢(shì)為正(有利于帶負(fù)電荷的有機(jī)基團(tuán)的吸附)。而在堿性條件下TiO2的ξ電勢(shì)為負(fù)(不利于陰離子基團(tuán)的吸附)。對(duì)于印染廢水來(lái)說(shuō), 許多染料溶于水后都呈帶色的陰離子基團(tuán),因此適合在酸性條件下用TiO2光催化氧化法進(jìn)行處理。將不同pH值時(shí),石英砂負(fù)載TiO2薄膜在低壓紫外光光照條件下的印染廢水降解反應(yīng)用H-L動(dòng)力學(xué)方程按一級(jí)以最小二乘數(shù)法進(jìn)行擬合,結(jié)果列于表3。由表3可知, pH值=3或10時(shí),用一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程擬合,相關(guān)度R2很好。則不同pH值=3或10 的印染廢水的降解過(guò)程遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律,而

一般認(rèn)為,TiO2光催化的本質(zhì)在于TiO2半導(dǎo)體在紫外光的照射下產(chǎn)生光生載流子(光生電子與空穴), 光生載流子的空穴具有很強(qiáng)的氧化作用,可以氧化和其相遇的有機(jī)物;另一方面,空穴還可以將水氧化使之生成羥基自由基,羥基自由基具有極強(qiáng)的氧化性, 同樣可以氧化有機(jī)物。人們普遍認(rèn)為后者是主要的。H2O2對(duì)光催化降解有機(jī)物的促進(jìn)作用一方面是由于H2O2在紫外光的照射下產(chǎn)生羥基自由基,還可能因?yàn)镠2O2是一種電子俘獲劑,可有效地阻止光生載流子的復(fù)合,極大提高光催化的量子效率,使有機(jī)物的降解效率提高。

由圖3得出,當(dāng)H2O2的投加量為0·2mL/100mL時(shí), 降解液CODcr下降快。這是因?yàn)?①H2O2是比O2更好的電子接受體,它能通過(guò)移去表層捕獲的電子而加速光催化速率,從而降低電子-空穴復(fù)合率;②H2O2能夠被光解直接產(chǎn)生·OH自由基;③液相有時(shí)會(huì)產(chǎn)生缺氧現(xiàn)象,過(guò)氧化物的加入可以提供足夠的O2使反應(yīng)朝著預(yù)期的方向加速進(jìn)行〔6〕。