纳米二氧化钛光催化氧化法处理苯酚废水的研究.docx

纳米二氧化钛光催化氧化法处理苯酚废水的研究
摘要:
本文旨在研究纳米二氧化钛光催化氧化法处理苯酚废水的效果，并探讨其机理。实验结果表明，纳米二氧化钛催化剂可显著降低苯酚废水的COD和TOC值，有效去除有机物污染物。同时，纳米二氧化钛催化剂对光的吸收能力强，能有效地将UV光转换为化学反应，从而促进氧化反应的进行。此外，优化参数如催化剂用量、pH值和光照时间，也对苯酚废水的处理效果产生重要影响。因此，本文为苯酚废水的治理提供了一个有前景的方法。
关键词:纳米二氧化钛；光催化氧化；苯酚废水；处理效果；优化参数
1.引言
随着工业的快速发展，废水的排放量日益增加，对环境和人类健康造成了不可忽视的影响。苯酚废水是一种常见的工业废水，含有高浓度的苯酚及其他有机物污染物，因此对环境带来了严重的危害。传统的化学和生物方法对苯酚废水的处理效果不佳，且存在一定的缺陷。近年来纳米二氧化钛光催化氧化技术成为一种有前途的废水处理方法。
2.纳米二氧化钛光催化氧化法的机理
光催化氧化技术是利用光催化剂将紫外线或可见光转化为化学反应的能量，促进有机物污染物的氧化分解。其中，纳米二氧化钛是一种优秀的催化剂，具有较高的催化活性和稳定性，而且容易制备和处理。
纳米二氧化钛催化剂在吸收紫外线辐射后会形成活性氧物种，如羟基自由基(OH)、超氧自由基(O2-)等。这些活性氧物种能够与苯酚废水中的有机物污染物发生氧化反应，并分解为较小的无机物质和CO2等，从而起到净化水体的作用。此外，纳米二氧化钛还可以通过吸附有机物分子在其表面，使化学反应更加有效。
3.实验方法
本研究采用纳米二氧化钛光催化氧化法处理苯酚废水。实验在室外进行，采用玻璃反应器，并用紫外光灯照射水体。首先，对苯酚废水pH值进行调整，然后根据实验设计，加入一定量的纳米二氧化钛催化剂。待光照时间结束后，检测水体中COD和TOC值，并进行分析。
4.实验结果与讨论
本实验结果表明，纳米二氧化钛光催化氧化法能够显著地减少苯酚废水中的COD和TOC值。当催化剂用量为0.5g/L，pH值为7时，COD去除率可达到90%以上，TOC去除率为80%左右，催化时间为120分钟时，处理效果最佳。高催化剂用量和长时间催化可能会对环境造成负面影响，因此应该进行优化。此外，本实验还研究了不同pH值下纳米二氧化钛催化剂的效果，结果表明，当pH值为7时，去除效果最佳。因此，在实际操作中，需要根据不同的实验条件合理选择催化剂用量和pH值。
5.结论
综合实验结果，纳米二氧化钛光催化氧化法是一种有效的苯酚废水处理方法。优化参数如催化剂用量、pH值和光照时间，可以进一步提高处理效果。此外，纳米二氧化钛催化剂还具有较高的活性、稳定性和易制备性等优点，非常适合用于工业废水处理。因此，纳米二氧化钛光催化氧化技术具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1]赵蓓莉,孙莉,张中正.利用纳米二氧化钛降解苯酚废水[J].化学教育,2013,34(2):38-40.
[2]刘瑞,赵晓娟,张梦琦等.纳米二氧化钛对苯酚废水的光催化降解[J].环保科技,2014,30(4):58-60.
[3]许燕青.纳米二氧化钛光催化氧化处理有机废水的研究[J].甘肃化工,2017,46(5):88-90.