鐠摻雜氧化鋅聲光催化降解苯酚的研究

袁玲玲，羅正維，江 暉，吳 浪，耿文華

（南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院，江蘇南京211816）

苯酚是最常見的污染物之一，主要來源于造紙、 焦化、油漆和制藥等行業(yè)〔1-2〕。由于含苯酚廢水的高毒性和生物難降解性，未達標污水的排放會對環(huán)境以及生物健康造成嚴重威脅。傳統(tǒng)的處理方法如活性炭吸附、電解法、生物法以及化學(xué)氧化法等很難達到理想的處理效果〔3-4〕。高級氧化技術(shù)（AOPs）因其高效、簡便和運行費用低廉等特點受到越來越廣泛的關(guān)注。AOPs的主要機理是通過產(chǎn)生大量的高活性氧化物質(zhì)如羥基自由基（·OH）進行氧化反應(yīng)，將大分子有機污染物最終氧化成為CO2和H2O〔5-7〕。光催化氧化是一種典型的高級氧化工藝，ZnO具有良好的光敏性、穩(wěn)定性、價格低廉且無毒，因而作為光催化劑被廣泛使用。研究表明，一定條件下，ZnO的催化性能更優(yōu)于 TiO2〔6，8-9〕。但是 ZnO 使用過程中存在光生電子-空穴對復(fù)合率高的不足，一般可通過摻雜金屬離子對其進行改性，以降低光生電子-空穴對的復(fù)合率。

此外，單一的高級氧化技術(shù)通常存在一定的局限性，將兩種或者兩種以上的技術(shù)進行聯(lián)合使用則可以提高處理效果。超聲催化氧化技術(shù)和光催化氧化技術(shù)具有相似的反應(yīng)機理，在超聲波輻射下，水溶液中大量的空化氣泡不斷地產(chǎn)生和破裂，其周圍形成極端的高溫高壓條件使得水分子被分解為羥基自由基（·OH）等活性物質(zhì)從而對有機污染物進行降解〔9-10〕。超聲波在水溶液中的高穿透性可以彌補光催化在色度深、懸浮物含量多的廢水中光線透過率不足和光能利用率較低的問題，因而兩者可以優(yōu)勢互補〔11〕。……