光催化降解苯酚废水的研究
TiO2光催化降解水中苯酚的试验研究
Ｔ Ｏ２ Ｓ１ ０ ｓ Ｌ，ｔ ｅ ｃ ｌｉ ａ ｉｎ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｏ ｉ ａ ５ ℃ ，ｔ ｅ ｃ ｒ ｕａ ｉｇ ｆ ｗ ｗ ｓ２ ／ ｎ ｈ ｉ ｆＵＶ ｒｄ ａ ｉｎ ｉ ． ／ Ｗａ ｈ ａ ｃｎ ｔ ｓ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｆＴ Ｏ２ｗ ｓ４ ０ ｏ ｈ ｉｃ ｌｔ ｏ ａ ０ Ｌ ｈ ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ｎ ｌ ｍｅ ｏ ａ ｉｔ ｏ
配 制 约 １ ０ｍｇ Ｌ的苯 酚溶 液 ４Ｌ， ０ ／ 置于贮 水槽 中 ， 入 一 定 量 、 高 温 活 化 处理 的 ＴＯ 加 经 ｉ 催 化 剂 ， 经 磁力 搅拌 器搅 拌 均 匀 ， 成 ＴＯ 形 ｉ 一苯 酚悬 浆 液 。 用泵将 悬 浆液 注入 光催 化反 应器 中 ， 从 反应器 上 并
Ｊ ＡＮＧ Ｘｉｏ ｆ ｎ ， Ｓ ＮＧ ｉ Ｉ ａ — ｇ ＨＥ ｅ Ｍｅ
（ ｅａｔ ｅｔｆＥ ｖ ｏｍｅｔｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｅ ｓ Ｃ ｉａ Ｕ ｉ ｒｔ ｃ ｎｅａ ｄ Ｄ ｐ ｒ ｎ ｎｉ ｎ ｎａ Ｅ ｇｎｅ ｎ ， ａｔ ｈｎ ｎｖ ｓｙｏ Ｓｉ ｃ ｎ ｍ ｏ ｒ ｉ ｅｉ ｆ ｅ Ｔｃｎ ｌ ｙ Ｓ ａ ｇ ａ ０ ２ ７， ｈｎ ） ｅｈ ｏ ｇ ， ｈ ｎ Ｈ ｉ ０ ３ Ｃ ｉａ ｏ ２
关 键 词 ： 氧 化钛 ； 催 化 降 解 ； 酚 二 光 苯 中 图分 类 号 ： ６ ３ ３ ； ６５ ３ ２ ０４．６０ ２．１ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｓ ｕｄ ｎ Ｐｈ ｔ ｃ ｔ ｌｔｃ Ｄｅ ｒ ｄ ｔｏ ｆＰｈｅ ｏ ｎ Ｗ ａ ｅ ｙ Ｔｉ ２Ｓ ｓ ｅ ｉ ｎ ｔ ｙ ｏ ｏ ｏ ａ ａｙ ｉ ｇ ａ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ｌｉ ｔｒ ｂ Ｏ ｕ ｐ ｎｓｏ
蒋 晓凤 。 盛 梅 ２０ ３ ） ０ ２ ７ （ 东理 工大 学环境 工程 系，上 海 华
紫外光及日光下天然金红石光催化降解苯酚的研究
紫外光及日光下天然金红石光催化降解苯酚的研究紫外光及日光下天然金红石光催化降解苯酚的研究引言：苯酚是一种常见的有机污染物，具有毒性和臭味，对环境和人体健康造成潜在威胁。
开发高效、环境友好的降解方法对于处理苯酚污染具有重要意义。
近年来，光催化技术作为一种潜在的处理方法备受关注。
本文将重点研究紫外光及日光下天然金红石对苯酚进行光催化降解的方法和机制。
1. 紫外光及日光下天然金红石的特性1.1 紫外光特性紫外光属于电磁辐射的一部分，波长范围从10纳米到400纳米。
紫外光具有较高能量，能够激发物质产生电子跃迁和化学反应。
1.2 天然金红石特性天然金红石是一种常见的半导体材料，其晶体结构可以吸收可见光和紫外光，并产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对在光催化反应中起到重要作用。
2. 紫外光及日光下天然金红石光催化降解苯酚的方法2.1 光催化反应装置为了研究紫外光及日光下天然金红石的催化效果，需要建立一个合适的光催化反应装置。
该装置通常包括紫外灯、天然金红石样品、苯酚溶液和反应容器。
2.2 反应条件优化在进行光催化降解实验之前，需要对反应条件进行优化。
确定最佳pH 值、溶液浓度、温度和反应时间等参数，以提高降解效率。
3. 紫外光及日光下天然金红石光催化降解苯酚的机制3.1 光生电荷对的产生当紫外光或可见光照射到天然金红石表面时，其能带结构发生改变，产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对可以参与后续的催化反应过程。
3.2 苯酚降解过程在紫外光或可见光的激发下，天然金红石表面的电子-空穴对会与苯酚分子发生反应。
电子可以被苯酚吸收，形成具有较高能量的激发态苯酚分子。
激发态苯酚分子很容易与氧气或其他氧化剂反应，产生自由基并最终降解为无害物质。
4. 研究进展和挑战4.1 研究进展近年来，许多研究已经证明了紫外光及日光下天然金红石在苯酚降解中的有效性。
一些研究还探索了不同条件下的催化效果，并提出了一些改进方法以提高降解效率。
4.2 挑战和未来展望尽管紫外光及日光下天然金红石光催化降解苯酚具有潜在的应用前景，但仍存在一些挑战。
光催化氧化法处理含酚废水研究
ＴＯ 的光催化活性最高。ｌＯ Ｌ １０ ／ ｉ Ｏｍ ０ｍｇＬ的苯酚溶液 中最佳 的 Ｔ Ｏ 加入量为 ８ｍｇ ｉ ０ 。苯酚初始 浓度低 于 １０ ／ ０ｍｇＬ条件下 ， 苯酚光催化降解反应速率遵循表观一级反应速率方程。 关键词 ： 光催化氧化 ， 苯酚， ｉ Ｔｏ ， 废水
含 酚废水一 般 是指 含有 一元 酚 、 二元 酚 、 三元 酚 等 的工业 废水 ， 工业 上大 量 排放 的主 要是 一元 酚 ： 在
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一
６一
紫外灯
Ｚ Ｅ Ｉ Ｎ Ｈ ＭＩ Ａ Ｎ Ｕ Ｔ Ｙ Ｈ ＪＡ Ｇ Ｃ Ｅ Ｃ ＬＩ Ｄ Ｓ Ｒ
反应 器 紫 外灯
ｉ０ ０
Ｖ １ ８Ｎ ． ２ ０ ） ｏ． ｏ ５（０ ７ ３ ０
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１２ 光催化 反应 装 置及 实验 过程 ． 光 催化 反应 装 置 为一 间 歇 式反 应 装置 ，如 图 １
降解法 ． 各种方法都有 自 的优缺点。 身 其中光催化氧
化 法属 于化学 氧化 法 的一 种类 型 ．是 近年来 发展 起
来 的一种新型技术 ， 由于其具有 高效 、 价廉 、 对环境 浊液Ｆ反应器顶部加入反应器 ．Ｆ空气泵导人的空 ｝ １ ｝ １ 友好、 容易循环使用等优点 ， 备受研究者的关注 。在 气经气体质量流量计后从反应器底部的气体分布器 众 多的光催化 材料如 ＴＯ、 ｎ 、 ｄ ｉ Ｚ Ｏ Ｃ Ｓ等 中 ，ｉ ＴＯ 光 进入反应器 （ 通人空气有两个作用 ， 一是提供反应所 催化活性最好 ， 而且无毒 、 价廉 ， 具有较好 的应用前 需的氧气 ， 二是空气鼓泡起到搅拌作用 ， 能够使 ＴＯ ｉ 景 。本文以苯酚为模型化合物 ， 研究 了以 ＴＯ 为 ｉ 在反应过程 中一直悬浮在苯酚溶液 中） ，两台功率 光催化剂 ．紫外光照射下含酚废水 的光催化降解行 ２ Ｗ， ０ 波长 ２ ３７ｍ 的 紫外 灯 （Ｓ ２ ５．ｎ ＺＺ ０石英 紫 外线 杀 为。 主要考察 了ＴＯ 种类 、 ｉ 添加量 、 苯酚初始浓度等 菌灯 ： 长沙市岳麓 区鑫辉特种光源电器厂） １０ 呈 ８ 度 苯酚转化率的影响，并对苯酚光降解反应的表观动 均匀分布反应器两侧 ， 灯管与反应器中心相距 ９ｍ ｅ。 力学行为进行 了初步探讨。 反应过程中每 ２ｍ ｎ ０ ｉ 取样一次 ，离心分离后去上层
光催化氧化处理苯酚废水的研究
科 技 天 地60INTELLIGENCETiO 2光催化氧化处理苯酚废水的研究沈阳师范大学 郑志国 李 娜摘 要：本文以为光催化剂，在紫外光的照射下，降解处理低浓度苯酚模拟废水。
考察了温度、pH、流量对苯酚降解过程的影响。
结果表明：当苯酚浓度固定为40mg/L，光催化剂浓度为1.0g/L 时，最佳反应参数是温度60℃，流量120L/h，酸性条件。
关键词：光催化作用 苯酚 二氧化钛一、引言光催化氧化法消除和降解污染物是近年来环境保护技术中的一个研究热点，光催化氧化结构简单、操作条件容易控制、氧化能力强、无二次污染，是一种具有广阔应用前景的水处理技术。
做催化剂的光催化氧化法因其光稳定性好、化学稳定性高、无毒且成本低，己成为目前最引人注目的环境净化材料。
酚类是一种重要的工业原料，广泛应用于化工、杀虫剂、杀菌剂、防腐剂、和造纸等工业，具有恶臭、异味和高度毒性，是重要的有机污染物之一。
本实验用光催化氧化法对苯酚的降解进行了研究。
二、光催化反应设备用于测定催化剂性质及光催化反应动力学的装置如图1所示：图1 光催化氧化反应装置图Fig 1 Chart of photo-catalytic reaction equipment 实验设备技术参数如表1所示。
表1装置技术参数Tab.1 Techno-parameters of the equipment紫外光波长253.5nm 紫外光功率20W紫外光电压220V 循环水方向由下至上循环水泵功率370W 循环水泵电压220V 循环水泵形式自吸式容器体积5L实验过程中，在容器中配置模拟废水(废水体积必须大于照射反应管的有效容积)， 并加入光催化剂（）以及辅助催化剂（）之后，搅拌均匀使粉末处于悬浮状态。
然后打开控制器面板上的电源及循环泵开关，并调节转子流量计的大小，使模拟废水以一定的流速在紫外光处理器与反应容器之间构成循环。
一段时间之后打开紫外灯开关，进行有机物的紫外光催化降解（反应过程中需要更换冷却水浴以控制体系温度）。
TiO2光催化处理水中苯酚的环境风险研究
崔建国等
ＴＯ 光 催 化 处 理水 中 苯 酚 的 环 境 风 险 研 究 ｉ：
Ｔ 光催化处理水中苯酚的环境风险研究 ＊ ｉ
崔 建 国 孙 彦 平
（ 原 理 工 大学 洁 净 化 工 研 究 所 ， 西 太 原 ０ ０ ２ ） 太 山 ３ ０ ４
摘 要 利用薄膜水循环 Ｔｉ２ Ｏ 光催化反应器（ Ｏ２ＷＦ Ｐ 处理水 中苯酚 的实验 数据 ， 析了不 同处理 条件下苯 酚光催化降 Ｔｉ 一 Ｃ Ｒ） 分
ｓｉ ｔ ｆ ｅｎ Ｔ ｃｎ ｑ ｅｆ ｒＣ ｅ ｃ ｌＥｎ ｉｅｒｎ Ｔ ｉｕ ｎ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｅｈ ｏｏ ｙ。 ａｙ ａ ｎｅｉｇ， ａｙ ａ ｉｅｓｔ ｆ Ｔｃ ｎ ｌｇ Ｔ ｉｕ ｎ Ｓ ａ ｘ ３ ０ ４ ｔ ａ
光催化技术降解微污染物的实验与模拟研究
光催化技术降解微污染物的实验与模拟研究光催化技术被广泛应用于废水处理、空气净化等领域。
其中，利用光催化技术降解微污染物已成为研究的热点之一。
微污染物是指化学结构简单、量极小、对人体健康与环境安全有潜在危害的物质，例如抗生素、激素、阻燃剂等。
这些物质排放至自然界中，不仅影响了水质、土质及空气质量，还会降低生态系统稳定性和可持续性。
因此，寻找一种高效、环保的方法降解微污染物备受关注。
一、光催化技术的原理光催化技术是将光催化剂与微污染物接触，通过光照作用激发光催化剂产生自由基，将微污染物降解成无毒化合物。
其中，光催化剂一般由半导体材料（如TiO2、ZnO等）制成，因其能够吸收可见光和紫外线光线。
当光照在光催化剂表面时，由于电荷转移的作用，电子在价带被激发而跃迁到导带中，同时，在价带部分留下一个空穴。
电子和空穴相遇，产生高度反应性的自由基，使微污染物分解成CO2、H2O等。
由于光催化技术具有高效、无需加入其他化学试剂、易操作等优点，越来越受到广泛的研究和应用。
二、实验研究1. 实验方案在实验室内，采用光催化反应器，对10 mg/L浓度的苯酚进行降解。
反应器采用1L圆柱形玻璃体，内衬UV灯管，以及放置在反应器底部、用于搅拌光催化剂的磁力搅拌器。
实验过程中，选择不同的波长和强度的紫外线灯管和不同的光催化剂，测定反应器内的苯酚浓度变化，了解光催化技术比较适用于降解苯酚的实验方案。
2. 实验结果实验表明，采用P25光催化剂可以有效地降解苯酚，苯酚的在紫外线照射下降解速度与光照时间呈现线性关系，这表明使用光催化技术可以使苯酚在较短时间内得到有效降解，而且降解率达到90％以上。
同时，实验发现，控制光催化反应器中的氧气含量也是影响催化反应的关键因素之一。
当氧气含量较低时，反应器中可生成可活性自由基或超氧阴离子自由基数量较少，光催化反应速度较缓慢，而反之则反应速度较快。
三、模拟研究除了实验研究，还有大量学者使用计算机模拟等方法，探究微污染物光催化技术的降解过程。
改性纳米TiO2光催化降解苯酚活性的研究
摘 要 在 装 有 紫 外 光 的光 催 化 反 应 器 中 ， 锐 钛 型 纳 米 Ｔ０ 用 ｊ２为 光 催 化 剂 ， 行 了 苯 酚 水 溶 进
液的光催化 降解性能 的研究 。考察 了溶液 的 ｐ Ｈ值 、 纳米 Ｔｏ 用 量、 （ ｉ ） ｊ２ 镍 Ｎ 掺杂量 、 酚的初始 苯
收 稿 １ ：０６０－６ ３期 ２０ ．３０ 。 作 者 简 介 ： 维 ， 读 硕 士 研 究 生 ， 究 方 向 为 废 水 处 理 田 在 研 与资源化 。
Ｓ ｘ １ 型 多功 能 光 催 化 反 应 器 、 外 分光 Ｇ一 １ 紫 光 度计 、 空气 泵 、 Ｇ Ｔ Ｌ一１Ｃ离 心 分 离机 、 Ｈ ６ ｐ ３—３ Ｃ 精密 ｐ Ｈ计 等。
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精 细 石 油 化 工 进 展
４
ＡＤＶＡＮＣＥＳ Ｉ Ｎ ＦＩ ＮＥ Ｐ Ｒ０ＣＨＥＭ Ｉ ＥＴ ＣＡＬ Ｓ
第 ７ 第 ６期 卷
改性 纳 米 Ｔ Ｏ２ 催 化 降解 苯 酚活 性 的研 究 ｉ 光
田 维 张 洪 林 蒋 林 时
Ｎ Ｃ２ Ｈ ０ ｉ１ 、 ２ ２（ ０ 、 Ｈ Ｓ ａ ２ ｒ ａ Ａ ２ Ｏ 、 ３ ％） ２Ｏ 、Ｋ Ｃ２ 、 ｇＳ ａ Ｏ
Ｎ ２２ ３５ ２ 、 酰 丙 酮 、 ａＳ０ ＂Ｈ ０ 乙 ４一氨 基 安 替 比林 （ １ ｃ１
Ｈ１ ３ 等。 ３ Ｏ） Ｎ
１２ 仪 器 ．
２ １ 溶液 的 ｐ ． Ｈ值 对 降解率 的影 响 用酸 溶液 将 初 始 浓 度 为５ ｇＬ 苯 酚 水 溶 ０ｍ ／ 的
计算苯 酚 的降解 率 。 降解 率 ＝（ ０ ｔ／ ０ ０ ％ Ａ 一Ａ ） Ａ ×１０ 其 中，。 Ａ 为苯 酚水 溶 液 的初 始 吸光 度 ， 为
超声波—光催化联合降解苯酚废水研究
（ ｏｌ ｅｏ ｈ ｍｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ｅ ｉ ｉｅｓ ｙｏ ｅ ｃ ｃ ｎ ｌ ｙ ｅ ｉｇ１０ ２ ） Ｃ ｌｇ ｆ ｅ ｃ ｇｎ ｅｉ ，Ｂ ｉｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ｅ Ｃ ａＥ ｎ ｊｇ ｔ Ｃｈｍｉ Ｔｅｈ ｏ ｇ ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ９ ｌ ａ ｏ ｊ
— —
Ａｕ ．２ ０ ０ ２ ｇ
超 声 波 一光 催 化 联 合 降 解 苯 酚 废 水 研 究
李 春 喜 李 玉 同 王 子 镐
（ 京 化 工 大 学 化 学 工 程 学 院 ， 京 １０ ２ ） 北 北 ０ ０ ９
摘 要 超 声 降 解 和 光 催 化 降 解 均 为 自 由基 历 程 的 高 级 氧 化 技 术 ， 时 ， 声 空 化 能 够 改 善 传 质 效 果 ， 此 ， 者 耦 合 同 超 因 二 能 否 产 生 协 同 效 果 是 值 得 研 究 的 。 本 文 考 察 了 苯 酚 溶 液 的 超 声 降 解 、 降 解 、 催 化 降 解 、 声 一光 催 化 降 解 以 及 温 度 对 光 光 超 光 降解 和 光 催 化 降 解 的 影 响 。 结 果 表 明 ，０ｋ ｚ０ ４ｗ ／ｍ ４ Ｈ ， ． ｃ 的 超 声 波 对 苯 酚 没 有 明 显 的 降 解 作 用 ， 对 光 催 化 降 解 只 有 而 轻 微 的 促 进 作 用 。 光 降 解 和 光 催 化 降 解 的 过 程 曲线 显 著 不 同 ， 温 度 对 二 者 均 有 显 著 的促 进 作 用 。 但 关 键 词 超 声 波 二 氧化钛 光催 化 苯酚 废水处理
Ｃｏ ｂ ｎａ ｉ ｅ ｄ ｇ ａ ａ ｉ ｎ ｎｏ ｑｕ ｏ ｓ ｓ ｌ ｉ ｎ
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光催化降解苯酚废水的研究指导老师副教授【摘要】以TiO2 为光催化剂，以紫外灯为光源，在自制的光催化反应装置中进行苯酚溶液的光催化降解实验，并且考察了催化剂用量、苯酚初始浓度、PH值、光照强度等因素都对苯酚光催化降解的影响。
结果表明：其最佳工艺条件为：苯酚浓度在10mg/L ，pH=7，TiO2用量为1. 0 g/L，紫外灯波长为254 nm，反应时间4h时降解效果最佳。
关键字：TiO2 光催化，降解苯酚影响因素1、前言酚是一类常用的化工原料,是一类很难降解的化合物，具有致癌、致畸、致变的潜在毒性[1]，因而含酚废水来源十分广泛,对人类健康带来十分严重的危害。
苯酚是含酚废水中常见的污染物,有效处理苯酚废水已经是环保方面的一个重要课题[2]。
光催化氧化降解苯酚以其高效、稳定以及无二次污染等特点[3],已成为近年来环保领域一种新型的污染治理技术。
1.1苯酚废水来源及危害1.1.1、苯酚废水的来源苯酚是重要的化工基本原料及中间体，是一种高毒物质,工业常用于制染料合成树脂、塑料、合成纤维和农药、水杨酸等[4]，日常生活中也常用于杀菌消毒、做防腐剂等。
因而苯酚废水在我们这个工业发达的国家来源非常广，且数量多，主要来自于炼油、煤气洗涤、炼焦、造纸、合成氨、木材防腐、石油化工、化学、制药、油漆、涂料、塑料农药等企业的生产废水中[5]。
苯酚微溶于水，在使用和生产苯酚的过程中，一定溶有部苯酚, 成为对人体有害的苯酚废水。
1.1.2、苯酚废水的危害苯酚是一种对一切生物个体都有毒害的物质，低浓度酚能使蛋白质变性,高浓度能使蛋白质沉淀，具有致癌、致畸、致变的潜在毒性，对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用。
它通过皮肤、黏膜的接触而吸入或经过口腔侵入生物体内，与细胞皮浆中的蛋白质接触后形成不溶性蛋白质而使细胞失去活性，尤其对神经系统有较大的亲和力，使神经系统发生病变或损害肝、肾功能[1]。
同时苯酚对水源和水生生物也能产生严重的影响。
低浓度的苯酚废水灌溉农田会使一些农作物含有少量的苯酚而不能食用，高浓度则会导致农作物减产或枯死。
浓度大于0.005mg/L时的水就不能饮用，浓度大于10mg/L时对鱼的生殖等活动造成影响[6]。
由于工业废水中酚类含量较高,对环境影响较大,若直接排放到环境中,将会对人类的生存构成极大的危害。
据文献报道,苯酚在污水中的含量应小于于0·1mg/L[7]，因此在排放前需进行必要的处理。
1.2、苯酚废水的处理方法1.2.1、新型处理方法及意义光催化降解废水中苯酚是一种新型的环境治理技术,具有广阔的应用前景。
目前国内外对光催化技术的应用研究主要在:染料废水、有机废水、农药废水、表面活性剂以及含油废水等的降解研究[8]。
该法是利用光照某些具有能够带结构的光催化剂来诱发氧化自由基-OH[9]。
光催化氧化法具有选择性好,适用范围广,可在常温、常压下进行等优点,特别适用于无法或很难进行生物降解的污染物的治理，能够彻底降解废水中的苯酚，无二次污染，设备简单，投资少，效果好[1]。
1.2.2、传统处理方法物理吸附法、化学缩聚法、生化活性污泥法等都是传统的苯酚废水处理技术。
在实际应用中，这些传统的处理技术处理苯酚废水都有一定的缺点。
但是光催化技术很好地弥补了传统处理方法的缺点。
如下表1：表1：苯酚废水传统处理方法的优缺点[1、10、11]方法类型处理方法优点缺点物理法吸附法萃取法离子交换法膜技术法该法主要利用物理方法去除废水中不容的悬浮污染物，操作简单，对高浓度的苯酚废水处理效果好、去除率高、所需时间较短。
[10]该法只是一种拦截法，不适用于低浓度的苯酚废水，而且在这处理过程中苯酚分子没有被破坏，处理后的苯酚废水含量远大于排放标准。
[10]化学法缩聚法氧化法该法主要是利用化学反应分离、回收废水中的苯酚或将其转化为无害物质。
该法占地面积小、流程简单、处理效果稳定。
[1]对苯酚的降解不彻底，处理后废水中残留的苯酚多，甚至会造成二次污染。
[1]生化法活性污泥法生物膜法生物接触优化法厌氧法该法是利用微生物氧化分解有机物并将其转化为稳定的不含苯酚的净化废水。
处理效果好，能够彻底降解废水中的苯酚。
[11]投资大、管理要求高、操作方法烦琐，要求废水中不含有焦油或油类物质，不然会使微生物死亡。
[11]2、TiO2光催化降解机理[12]纳米TiO2电子结构的特点是有一个满的价带和一个空的导带。
当一个具有hv能量大小的光子或者具有大于半导体禁带宽度Eg的光子射入半导体时,一电子由价带(VB)激发到导带(CB),因而在导带上产生一个高活性电子(e-),在价带上留下了一个空穴(h+),形成氧化还原体系。
溶解氧及水和电子及空穴相互作用,最终产生高活性的羟基。
·OH自由基具有强氧化性,能把大多数吸在TiO2表面的有机污染物(简称为R)降解为CO2、H2O,把无机污染物氧化或还原为无害物。
具体催化过程如下：TiO2+hv e-+h+ (1)h++H2O ··OH+H+ (2)e-+ O2··OO-(3)·OO-+H+·OOH (4)·OO-+e-+2H+H2O2(5)H2O2hv2·OH(6)h-+OH-·OH (7)3、实验部分3.1主要试剂和仪器3.1.1主要试剂药品名称纯度成产厂家氯化铵（NH4Cl）AR 广东-汕头市西陇化工厂氨水（NH3·H2O）AR 上海联试化工试剂有限公司4-铵基安替吡啉（C11H13N3O）AR 天津市光复精细化工研究室铁氰化钾（K3Fe(CN)6）AR 天津市永大化学试剂开发中心苯酚（C6H5OH）AR 上海联试化工试剂有限公司锐钛矿纳米二氧化钛（TiO2）AR 杭州万景新材料有限公司3.1.2实验仪器仪器名称生产厂家IIV-III型手提式紫外分析仪北京市新技术应用研究所微型往复活塞空气压缩机泉州华达机械有限公司精密电子天平厦门精艺兴业科技有限公司WFJ72可见分光光度计上海光谱仪器有限公司SHB-III循环水式多用真空泵郑州长城科工贸有限公司恒温磁力搅拌器3.2、实验方法3.2.1实验溶液的配制1、pH=10.0氨水-氯化铵缓冲溶液：取氯化铵5.4000g ，加水20.0mL溶解后，加浓氨水溶液35.0mL，再加水稀释至100mL，即得。
2、4-氨基安替比林溶液：配制1%的4-氨基安替比林溶液，保存于棕色瓶中，在冰箱内可保存1周。
3、铁氰化钾溶液：配制4%的铁氰化钾溶液，保存于棕色瓶中，在冰箱内可保存1周。
4、1.00g/L苯酚标准储备液：称取1.0000g苯酚溶于水，移入1000mL容量瓶中，用纯水稀释至标线，置冰箱内保存。
. 3.2.2 实验步骤取1.00g/L的苯酚溶液(A1=0.992)10.0mL于100mL的容量瓶中，再加水稀释至100mL，同时调节溶液PH=7~8，配制成100mg/L的苯酚溶液置于250mL的烧杯中加催化剂，经磁力搅拌器上搅拌得到TiO2-苯酚悬浊液，开启微型往复活塞空气压缩机储存空气，从烧杯底部向悬浊液通入空气，同时开启254nm紫外灯光照一定时间后，取出样品5.0mL在抽滤机上过滤掉固体TiO2后，按3.2.3.1方法测定其吸光度。
3.2.3苯酚吸光度的测定方法及降解率计算方法3.2.3.1、苯酚含量的测定方法[13]分光光度法测定----苯酚溶液经4-铵基安替吡啉显色后，用分光光度计测定吸光度。
苯酚类在pH10.0±0.2 和以铁氰化钾为氧化剂的溶液中，与4-氨基安替比林反应形成有色的安替比林染料。
此染料的最大吸收波长在510nm 处，颜色在30min 内稳定。
苯酚初始吸光度的测量：取1.00g/L的苯酚溶液10mL于100mL的容量瓶中，再加水稀释至100mL，同时调节溶液PH=7~8，配制成100mg/L的苯酚溶液。
于常温放置15min后，取5.0 mL的100mg/L的苯酚溶液于另一100 mL的容量瓶中，加少量水，再加2.0mL缓冲溶液及4.0mL4-氨基安替比林溶液，混匀；再加4.0mL铁氰化钾，混匀，定容至100mL，于常温放置15min后，在分光光度计上于510nm 波长处用1cm比色皿以零浓度为参比测量吸光度，测得其吸光度A1=0.992。
降解液中苯酚吸光度的测量：降解后取样5.0mL在抽滤机上过滤掉固体TiO2后置于100 mL的容量瓶中，加少量水，再加2.0mL缓冲溶液及4.0mL 4-氨基安替比林溶液，混匀；再加 4.0mL铁氰化钾，混匀，定容至100mL，于常温放置15min后，在分光光度计上于510nm波长处用1cm比色皿以零浓度为参比测量吸光度，计算其降解率。
3.2.2.2、降解率计算方法[14]η=(A1-A2) /A1×100%式中η———苯酚的降解率A1———苯酚水溶液的初始吸光度值A2———苯酚水溶液的末态吸光度值4.结果与分析4.1空白试验结果其中一份用催化剂降解，第二份光降解，第三份光催化降解。
分别取1.00g/L的苯酚溶液10.0mL于100mL的容量瓶中，再加水稀释至100mL，同时调节溶液PH=7~8，配制成100mg/L的苯酚溶液置于250mL的烧杯中。
一份不加催化剂，实验时开启254nm紫外灯照射；第二份加入0.10g的TiO2粉末于烧杯中（即TiO2 用量为1.00g/L），经磁力搅拌器上搅拌得到TiO2-苯酚悬浊液，开启微型往复活塞空气压缩机储存空气，从烧杯底部向悬浊液通入空气，不开紫外灯；第三份加入0.10g的TiO2粉末于烧杯，实验时开启254nm紫外灯照射其他操作同第二份。
4小时后分别取样5.0mL按3.2.3.1测定吸光度，结果见表2。
表2 空白对照实验苯酚降解率实验类型单纯催化剂单纯光照光催化降解苯酚降解率/%0.63 0.38 56从表2结果表明两种情况下的光降解或催化降解苯酚的效果都非常微弱,苯酚降解率<1%。
而加入催化剂同时有开启紫外光条件下的光催化降解实验苯酚降解率为56%，远远大于单纯催化剂和单纯光照条件下的降解率。
所以对于以下实验单纯催化剂及单纯光照对苯酚降解的影响可以忽略。
4.2光催化降解苯酚4.2.1催化剂用量和光照时间对苯酚降解率的影响取三份待降解的苯酚分别加入0.8g/L, 1.00g/L, 1.20g/L 锐钛矿的纳米TiO2按. 3.2.2的实验步骤进行降解，结果如图1。
图1 催化剂用量对降解苯酸效果的影响从图1结果表明对一定量的TiO2随反应时间的延长,苯酚的降解率不断增加,当反应4 h后，降解率基本趋于稳定；在相同反应条件下,当TiO2用量从0.80 g/L增加至1. 0 0g/L时,降解率增加明显。