K2S2O8摻雜TiO2光催化深度處理色素生產廢水

王振松，李海松

（鄭州大學生態與環境學院，河南鄭州450001）

在色素的生產過程中會產生大量的廢水，此類廢水有機物濃度、懸浮物濃度和色度都比較高，若不經處理直接排放會對環境造成很大危害〔1〕。二氧化鈦（TiO2）光催化劑已被廣泛研究，其帶隙能為3.23 eV，具有較強的氧化還原能力，且其成本低，無毒，制備簡單〔2〕。然而，在紫外光照射下,其價帶電子才能被激發到導帶,這限制了TiO2的廣泛應用。目前已有多種對二氧化鈦進行改性的方法，以使其能夠吸收可見光，其中包括用非金屬或金屬摻雜TiO2。TiO2摻雜后，在可見光照射下，通過俘獲缺陷位置中的導帶電子或價帶空穴來阻止電子空穴快速復合，增強界面電荷轉移，從而提高其光催化活性〔3〕。 過硫酸鉀（K2S2O8）是一種強氧化劑，采用K2S2O8對TiO2進行表面改性具有如下3個特點：（1）S不僅可以摻入到TiO2的晶格中，還可以SO42-的形式固定在其表面上，其產生的硫酸根自由基可以增加體系的氧化性能；（2）可以增加TiO2的表面電荷和吸附容量；（3）可以增加TiO2對光的吸收能力〔4〕。

本研究以K2S2O8為S源制備了S/TiO2納米催化劑，并以河南省臨潁縣某色素生產公司色素生產廢水生物反應器出水為對象，研究了制備的S/TiO2催化劑的光催化降解性能。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

儀器：GXZ300型長弧氙燈，上海季光特種照明電器廠；85-2A數顯恒溫磁力攪拌器，金壇市科興儀器廠；TG16-WS臺式高速離心機，上海盧湘儀離心機儀器有限公司；HCA-102標準COD消解器，泰州市華晨儀器有限公司；DHG-9240A電熱鼓風干燥箱；Ultima IV型X射線衍射儀，日本理學株式會社；……