紫外光降解苯酚废水实验-07
废水中苯酚的降解
二、试验方法
实验装置图
1、 TiO2光催化降解苯酚溶液的性能验证
在前10h内不加TiO2的光降解速率不高,说明 确是TiO2对降解起到很大的作用。 主要作用原理为:当二氧化钛半导体粒子受到 紫外光的照射时,价带上的电子(e-)被激发跃迁至 导带,在价带上产生空穴(h+),并在电场作用下,分 离并迁移到粒子表面,光生空穴因具有极强的得电 子能力,而具有很强的氧化能力。将其表面吸附的 OH-和H2O分子氧化成OH自由基,而OH几乎无选 择地将有机物氧化,并最终降解为CO2和H2O[2]; 在10~24h内,没加TiO2的光降解率有所提高,这是 因为随着降解时间的延长,在紫外灯照射下溶液中 臭氧浓度渐渐增大,在臭氧的氧化作用下,苯酚被 氧化得以降解。
废水中苯酚的降解
组员：李岚 梁婧怡 张婷 卢兰雪
一、苯酚废水危害
2016/4/16
二、治理方法
• 光催化法 • 沉淀法 • 化剂受到大于禁带宽度能量的光子照 射后，发生电子跃迁，生成光生电子(e一)和空穴对(h+ )，光生电子 具有很强的还原能力，可以还原去除水中的金属离子，而空穴具有 极强的氧化性，可对吸附于其表面的污染物进行直接或间接的氧化 降解，此外，空穴还可以氧化H2O和OH一生成反应性极高的羟基 自由基(· OH)，· OH是一种强氧化剂(氧化还原电位为+2．8V)，它可 以将大多数有机染料氧化为可矿化的最终产物。以本实验中的TiO2 为例。TiO2的带隙能火3.2 eV, 相当于波长为387.5nm 光子能量， 抵达地面太阳能最小波长为300.0nm，300.0～387.5nm 之间的紫 外光能约占太阳能的1%左右。当TiO2受到太阳能辐射后，处于价 带的电子就被激发到导带，价带便生成空穴（h+）。
光催化降解苯酚废水的研究
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。
紫外差值光谱法测定废水中的微量酚
实验七紫外差值光谱法测定废水中的微量酚一、实验目的1．了解紫外可见分光光度计的使用方法。
2．掌握紫外差值光谱法测定微量酚的基本原理。
二、实验原理苯酚在紫外区有两个吸收峰，在中性溶液中λmax为210nm和270nm，在碱性溶液中，由于形成酚盐，而使该吸收峰红移至235nm和288nm。
所谓差值光谱就是指这两种吸收光谱相减而得到的光谱曲线。
实验中只要把苯酚的碱性溶液放在样品光路上，把中性溶液放在参比光路上，即可直接绘出差值光谱。
在苯酚的差值光谱图上，选择288nm为测定波长，在该波长下，溶液的吸光度随苯酚浓度的变化有良好的线性关系，遵循比耳定律，即ΔA=Δε⋅C⋅L，可用于苯酚的定量分析。
差值光谱法用于定量分析，可消除试样中某些杂质的干扰，简化分析过程，实现废水中的微量酚的直接测定。
三、试剂和仪器试剂：0.1M KOH溶液。
0.2500g/L苯酚标准溶液。
仪器：WFZ-26A紫外可见分光光度计。
1cm厚石英比色吸收池2个。
25ml容量瓶12个四、实验步骤1．确定测定波长：以蒸馏水作参比，分别绘制苯酚在中性和碱性溶液中的吸收曲线。
然后，将苯酚的中性和碱性溶液分别放置在参比和样品光路中，绘制二者的差值光谱曲线，根据该差值光谱曲线，确定其测定波长。
2．绘制标准曲线：用移液管分别移取苯酚标准溶液1.0ml、1.5ml、2.0ml、2.5ml、3.0ml 于5个25ml的容量瓶中，另取同样体积苯酚标准溶液于另5个25ml容量瓶中，分别用水和0.1M KOH稀释至刻度（共需10个25ml容量瓶）。
每对容量瓶所对应的溶液浓度分别是10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L、30mg/L。
每一对苯酚标准溶液中的苯酚浓度相同，只是稀释溶剂不同。
在测定波长下，把碱性溶液稀释的标准溶液放在样品光路上，把中性溶液稀释的标准溶液放在参比光路上，测定吸光度差值。
3．测量未知样品中苯酚含量：用移液管分别移取含酚水样10ml于2个25ml容量瓶中，分别用水和0.1M KOH稀释至刻度。
废水中苯酚的降解的方法
一、苯酚废水危害
2017/6/1
二、治理方法
• 光催化法 • 沉淀法 • 萃取法
光催化法
一、光催化的原理：
光催化基本原理是指光催化剂受到大于禁带宽度能量的光子照 射后，发生电子跃迁，生成光生电子(e一)和空穴对(h+ )，光生电子 具有很强的还原能力，可以还原去除水中的金属离子，而空穴具有 极强的氧化性，可对吸附于其表面的污染物进行直接或间接的氧化 降解，此外，空穴还可以氧化H2O和OH一生成反应性极高的羟基 自由基(· OH)，· OH是一种强氧化剂(氧化还原电位为+2．8V)，它可 以将大多数有机染料氧化为可矿化的最终产物。以本实验中的TiO2 为例。TiO2的带隙能火3.2 eV, 相当于波长为387.5nm 光子能量， 抵达地面太阳能最小波长为300.0nm，300.0～387.5nm 之间的紫 外光能约占太阳能的1%左右。当TiO2受到太阳能辐射后，处于价 带的电子就被激发到导带，价带便生成空穴（h+）。
TiO2光催化降解苯酚溶液的性能验证
2、苯酚降解率与时间的关系
反应2h后,无色液体渐渐变为浅橘 红色;随着反应时间的延长颜色有 所加深,变为橘红色,但6h后颜色基 本不变。
苯酚降解率与时间的苯酚降解最好,在 pH值为3~6.3之间,当溶液的pH 值增大时,光催化氧化反应的速 率会呈现出逐渐增大的正比例 变化趋势;但如果pH值增加到一 定值,如pH>9时,在TiO2上的吸 附反应速率反而变小,甚至反应 不明显了。由此可见,在pH值接 近于中性条件时,苯酚的降解速 率最快,降解的效果最好。
• • • • • • • •
光催化反应机理可用以下各式表示： TiO2 +hv(UV) →TiO2(e- + h+ ) TiO2(h+)+ H2O→ TiO2+ H2O+·OH TiO2(h+) + OH一 →TiO2 +·OH 有机染料+· 0H一降解产物 有机染料+h+→氧化产物 有机染料+e一→还原产物 式中hv是将TiO2的电子从价带激发到导带的光子能量。
苯酚的纯化实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解苯酚的物理化学性质。
2. 掌握苯酚的纯化方法。
3. 学习重结晶、显色等实验操作技术。
二、实验原理苯酚（C6H5OH）是一种有机化合物，广泛存在于化工行业废水中，具有毒性和腐蚀性。
本实验通过重结晶和显色等方法，对苯酚进行纯化。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒、烘箱、分析天平、电热套、紫外-可见分光光度计等。
2. 试剂：苯酚、乙醇、NaOH、硫酸铜、氢氧化钠、活性炭等。
四、实验步骤1. 重结晶（1）将苯酚加入适量的乙醇中，搅拌使其溶解。
（2）将溶液倒入烧杯中，加入适量的活性炭，搅拌使其吸附杂质。
（3）过滤，收集滤液。
（4）将滤液倒入烧杯中，加入适量的氢氧化钠，调节pH值至8-9。
（5）加热溶液，使其沸腾，保持沸腾状态5-10分钟。
（6）停止加热，自然冷却至室温。
（7）用漏斗和滤纸过滤，收集晶体。
（8）将晶体用少量乙醇洗涤，去除杂质。
（9）将晶体放入烘箱中，干燥至恒重。
2. 显色（1）取少量纯化后的苯酚晶体，加入适量的硫酸铜溶液。
（2）观察溶液颜色变化，记录结果。
五、实验结果与分析1. 重结晶通过重结晶，苯酚的纯度得到了提高。
实验过程中，苯酚在乙醇中的溶解度较高，通过加入活性炭吸附杂质，再通过调节pH值、加热、冷却、过滤等步骤，使苯酚结晶析出，从而实现纯化。
2. 显色在硫酸铜溶液中，苯酚与铜离子发生配位反应，生成蓝色配合物。
实验结果表明，纯化后的苯酚与硫酸铜溶液反应后，溶液呈现蓝色，说明苯酚已达到一定纯度。
六、实验讨论1. 重结晶过程中，苯酚的溶解度受温度影响较大。
在实验过程中，加热可以使苯酚溶解度增加，有利于重结晶。
2. 活性炭在重结晶过程中起到吸附杂质的作用，可以提高苯酚的纯度。
3. 显色实验可以检验苯酚的纯度，纯度越高，显色反应越明显。
七、实验结论通过本实验，掌握了苯酚的纯化方法，包括重结晶和显色等步骤。
实验结果表明，苯酚的纯度得到了提高，达到了实验目的。
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）。
苯酚系列实验报告
一、实验目的1. 了解苯酚的物理化学性质。
2. 掌握苯酚的提取和鉴定方法。
3. 熟悉紫外分光光度法测定苯酚含量的原理和操作。
二、实验原理苯酚（C6H5OH）是一种具有特殊芳香味的有机化合物，广泛存在于工业废水和环境中。
苯酚的提取通常采用溶剂萃取法，而鉴定则可通过观察其物理性质和化学反应来实现。
紫外分光光度法是一种测定苯酚含量的常用方法，基于苯酚在特定波长下的吸收特性。
三、实验材料与仪器材料：1. 苯酚标准溶液2. 水样3. 无水乙醇4. 氢氧化钠溶液5. 氢氧化钠固体6. 碘化钾溶液7. 碘单质8. 氯化铁溶液仪器：1. 紫外可见分光光度计2. 分光光度比色皿3. 电子天平4. 移液器5. 烧杯6. 滴定管7. 玻璃棒四、实验步骤1. 苯酚的提取- 取一定量的水样，加入适量的无水乙醇，搅拌均匀。
- 静置分层后，取上层有机相，备用。
2. 苯酚的鉴定- 取少量苯酚标准溶液，加入少量氢氧化钠溶液，观察是否出现沉淀。
- 取少量苯酚标准溶液，加入少量氯化铁溶液，观察是否出现紫色沉淀。
3. 紫外分光光度法测定苯酚含量- 配制一系列苯酚标准溶液，分别测定其在270-295nm波长范围内的吸光度。
- 以吸光度为纵坐标，苯酚浓度为横坐标，绘制标准曲线。
- 取水样，按照上述方法测定其在270-295nm波长范围内的吸光度。
- 根据标准曲线，计算水样中苯酚的含量。
五、实验结果与分析1. 苯酚的提取- 水样与无水乙醇混合后，分层明显，有机相为上层，苯酚主要存在于有机相中。
2. 苯酚的鉴定- 加入氢氧化钠溶液后，苯酚标准溶液中出现白色沉淀，证明苯酚存在。
- 加入氯化铁溶液后，苯酚标准溶液中出现紫色沉淀，进一步证明苯酚的存在。
3. 紫外分光光度法测定苯酚含量- 标准曲线线性良好，相关系数R²=0.999。
- 水样中苯酚含量为XX mg/L。
六、实验讨论1. 实验过程中，苯酚的提取效果受水样中其他有机物的影响较大，可能影响苯酚的提取效率。
光催化降解苯酚废水的实验方案
光催化降解苯酚废水的实验方案
实验方法
试剂与仪器
苯酚,分析纯4一氨基安替比林,分析纯铁氰化钾,分析纯重铬酸钾,分析纯双氧水,分析纯
外分光光度计,上海公司紫外杀菌灯,浙江海门其林贝尔仪器公司恒温磁力搅拌器,北京仪器系统公司台式高速离心机,北京医用离心机厂。
实验装置及方法
1 催化剂用量的影响
取苯酚溶液置于反应器中,分别投加不同量催化剂，用紫外灯照射照射,
悬浮降解。
离心、检测苯酚含量,计算降解率。
2 光源对催化剂活性的影响
取苯酚溶液,相同的催化剂用量,将反应装置分别置于避光暗处、紫外灯、室内自然光下, 悬浮降解。
离心、检测苯酚含量,计算降解率。
3 溶液初始PH值的影响
取100ml苯酚废水,催化剂用量相同,分别用稀硫酸及氢氧化钠溶液的调PH值为1 、4、7、9、12,用紫外光照射、悬浮降解。
离心、检测苯酚含量,计算降解
4溶液初始浓度的影响
取不同浓度的苯酚溶液,催化剂用量均相同用紫外光照射、悬浮降解。
离心、检测苯酚含量,计算降解率
5体系中加入氧化剂双氧水的影响
取浓度相同的苯酚溶液,催化剂用量均相同, ,分别加入不同浓度的双氧水溶液,用紫外光照射、悬浮降解。
离心、检测苯酚含量,计算降解率。
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实验名称 紫外光降解苯酚废水实验 一、实验目地
了解光催化氧化降解有机废水地机理；
了解紫外光催化装置，熟悉光催化处理废水地工艺流程；
了解光催化动力学参数测定地意义，并探讨不同实验条件下光催化降解地效果. 二、实验原理
光催化氧化法氧化能力强，要求地反应条件温和，是目前处理含低浓度难降解有机物废水地一种高级氧化法.
光催化氧化法，是以型半导体地能带理论为基础.当能量大于带阵能量（地为）地光照射半导体催化剂时，价带（ ）上电子被激发，跃过禁带进入导带( )，形成高活性电子（－），并在价带上产生带正电荷地空穴（＋），从而引发反应.以为例说明：文档来自于网络搜索 ＋ ν ＋ －
水溶液中地光催化氧化反应，在半导体表面失去地电子主要是水分子，水分子经一系列变化后产生氧化能力极强地羟氧自由基（·），可以氧化各种有机物，并使之矿化为.文档来自于网络搜索是常用地光催化剂 ，主要有锐钛型和金红石型两种晶型.二氧化钛地化学性质和光化学性质十分稳定，无毒价廉，货源充足.是一种半导体氧化物，它有充满电子地价带和缺电子地导带，在光照下价电子上留下地空穴有氧化性，导带上地电子具有还原性，降解物在表面发生氧化还原后，价带又得到电子，光再次照射时，价带上电子又同样发生跃迁，故将使用过地通过过滤收集起来，在阴暗处自然晾干，重复使用，不影响其催化活性.文档来自于网络搜索影响二氧化钛光催化氧化过程地因素有很多，主要有：光催化剂地性质和结构、光催化剂地投加量、废水地值和浓度等.文档来自于网络搜索研究表明，为催化剂地光催化氧化反应速率可用描述：
KC
kKC
r +=
1 （）
k
C kK r o 1111+= （） 式中：－反应物浓度，;
－表观吸附平衡常数，； －表面反应速率常数，.
取不同浓度地废水进行光催化降解实验，由此得到不同地初始反应速率，并绘制出
o r 1～C
1关系图，图中直线地斜率为
kK 1值，截距为k
1
值.就可以得到值和值.文档来自于网络搜索三、实验仪器、设备与药品
型紫外光催化实验装置（武汉科林环保技术有限公司）、分光光度计 模拟有机废水（苯酚废水）、苯酚浓度用表征. 四、实验步骤
将浓度为地有机废水放入水箱至一定体积，废水量必须大于照射反应器地有效容积； 容器废水中定量加入光催化剂（），投加量为3.0g ，并搅拌均匀，使催化剂悬浮在容器中；
打开循环泵开关，让循环水进入照射反应器并从上端排入原水容器中形成水循环，调整流量计至适度流量，运行～，使其中地催化剂均匀地分布于水中；文档来自于网络搜索
打开紫外灯开关，并打开定时器开始计时；
每隔测量一次容器中苯酚地浓度，测量时将水中地催化剂过滤；实验运行时间
改变原水浓度，分别为、、、，重复以上实验，并记录表.文档来自于网络搜索
表不同初始浓度地紫外光催化氧化实验记录
在原水苯酚浓度为地条件下，改变光催化剂二氧化钛地投加量，分别为1.0g、2.0g、4.0g、4.5g.重复（）～（）实验，并记录表.文档来自于网络搜索
表不同投加量地紫外光催化氧化实验记录
在原水苯酚浓度为、投加量为3.0g地条件下，调节原水地值，分别为、、、，重复（）～（）地实验，并记录表；文档来自于网络搜索
表不同值地紫外光催化氧化实验记录
实验全部结束后，在原水容器中加入清水，打开循环泵让清水进入照射反应器中进行彻底清洗.
五、数据处理与分析
根据表地实验记录，作图计算出该实验系统地动力学参数、值；
根据表地实验记录，讨论催化剂地最佳投加量；
根据表地实验记录，讨论反应地最佳初始值.。