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光化學(xué)反應(yīng)儀的試驗(yàn)結(jié)果及分析
光化學(xué)反應(yīng)儀試驗(yàn)結(jié)果及分析
光化學(xué)反應(yīng)儀為便于比較，制備了三種催化劑膜，一種是復(fù)合催化劑膜(TiO2/C)，其中TiO2與粉末活性炭的質(zhì)量比為3∶7，試驗(yàn)時(shí)TiO2用量相當(dāng)于0.6g/L;光化學(xué)反應(yīng)器另一種是純催化劑膜，試驗(yàn)時(shí)TiO2用量相當(dāng)于1.2g/L;第三種是純炭粉膜。從UVA(紫外吸光度)去除率來(lái)看，光化學(xué)反應(yīng)器反應(yīng)的前90min，TiO2/C膜優(yōu)于TiO2膜高于單純紫外照射，然而120min時(shí)TiO2膜去除效果不及單純紫外照射。為分析原因，又做了兩組試驗(yàn)，*組是光化學(xué)反應(yīng)器懸浮態(tài)光催化氧化法去除自來(lái)水中有機(jī)物的UVA去除率隨TiO2濃度的變化情況。試驗(yàn)結(jié)果所示，光化學(xué)反應(yīng)器當(dāng)TiO2投量為2g/L時(shí)去除效果。第二組試驗(yàn)為TiO2/C膜與1.2g/LTiO2懸浮液及2g/LTiO2懸浮液作對(duì)比.
光化學(xué)反應(yīng)儀TiO2濃度僅為0.6g/L的復(fù)合催化劑膜的去除效果相當(dāng)于TiO2濃度為1.2g/L懸浮液的去除效果。由此可見，復(fù)合催化劑膜中的粉末活性炭具有良好的吸附能力，光化學(xué)反應(yīng)器TiO2與其結(jié)合后光催化劑的催化性能有所提高。在試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，摻有粉末活性炭的TiO2膜其催化劑的附著性很強(qiáng)，在反應(yīng)中不會(huì)進(jìn)入溶液(其原因與炭粉的吸附性有關(guān))，光化學(xué)反應(yīng)器利用這一特性制備附著性和催化性都很好的復(fù)合催化劑膜。然而同圖4曲線C相比，復(fù)合催化劑 膜的UVA去除率遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到*TiO2投量時(shí)的去除效果(去除率仍相差近20%)?？偨Y(jié)可能的原因有三個(gè)：①光化學(xué)反應(yīng)器試驗(yàn)時(shí)所用的復(fù)合催化劑膜的TiO2濃度為0.6g/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于*二氧化鈦投量(2g/L);②光化學(xué)反應(yīng)器在復(fù)合催化劑膜中TiO2與炭粉之間一定存在一個(gè)*比例，使二者吸附與催化性能都能發(fā)揮，而此次只對(duì)TiO2∶C為3∶7的復(fù)合催化劑膜進(jìn)行了試驗(yàn)，因此不能肯定這一比例即為*比例;③光化學(xué)反應(yīng)器在催化劑膜的制備過(guò)程中，為除去膜表面未附著或附 著不牢的粉末，先將其在自來(lái)水下沖洗數(shù)遍，又將其在自來(lái)水中浸泡一夜，光化學(xué)反應(yīng)器上述操作過(guò)程無(wú)疑使摻有粉末活性炭的催化劑膜吸附了一些自來(lái)水中的有機(jī)物，在反應(yīng)過(guò)程中除了去 除水中有機(jī)物外還要降解這部分吸附的物質(zhì)，光化學(xué)反應(yīng)器而這部分物質(zhì)并未計(jì)算在內(nèi)。由于上述原因復(fù)合催化劑膜并沒(méi)有達(dá)到*TiO2投量時(shí)的去除效果，光化學(xué)反應(yīng)器但同純催化劑膜相比，復(fù)合催化劑膜 仍具有明顯的優(yōu)勢(shì)，若解決上述問(wèn)題(如增加復(fù)合催化劑膜中催化劑的附著量，光化學(xué)反應(yīng)器選擇一個(gè)zui 佳的TiO2與炭粉的比例)，則復(fù)合催化劑膜的去除效果是能夠達(dá)到*TiO2投量下的去 除效果的。