負(fù)載納米TiO2的彌散光纖降解高濃鹽水中COD的研究

孫凌凌,胡心科,孫雪,馬紅鵬

(陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710054)

隨著“零排放”技術(shù)在化工廢水處理領(lǐng)域的逐步推廣，高濃鹽水中COD的降解問題越發(fā)突出。以往采用的方法均不同程度的存在投資過高、受鹽濃度影響或降解率低等問題[1-5]，光催化對COD的降解既不受鹽濃度影響，又可將COD徹底降解成CO2和H2O，不存在二次污染。傳統(tǒng)的固定式光催化反應(yīng)器存在光利用率和傳質(zhì)效率低的問題[6-9]，彌散光纖既能負(fù)載催化劑又能把光能量傳遞給催化劑粒子，極大程度的提高光催化反應(yīng)器的處理效率，是理想的光纖反應(yīng)器素材[10]。

本論文采用溶膠-凝膠法在彌散光纖表面鍍膜，在紫外光照射下，研究負(fù)載TiO2薄膜的彌散光纖對高濃鹽水中COD的降解效果及影響因素。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

正硅酸乙酯、鹽酸、鈦酸異丙酯、無水乙醇、乙酰丙酮、硝酸、氨水、氯化鈉均為分析純；高濃鹽水,取自某煤化工企業(yè)“零排放”區(qū)域的RO2濃水，TDS=30 000 mg/L，COD=500 mg/L。

85-2A磁力加熱攪拌器;FA 2004精密電子天平;PHS-3TCpH計(jì);SX-8-10馬弗爐;HTDC-300浸漬提拉鍍膜機(jī);光催化反應(yīng)器,自制。

1.2 光纖薄膜制備

為了保護(hù)彌散光纖表面硅橡膠包層不被TiO2光催化降解,同時(shí)又能增強(qiáng)TiO2膜在光纖表面的附著性，在負(fù)載TiO2前先在彌散光纖表面涂覆SiO2膜。

以正硅酸乙酯、水、乙醇和酸性催化劑為原料，制備了SiO2溶膠。以鈦酸異丙酯、乙醇、鈦酸正丁酯、乙酰丙酮、水、濃硝酸和氨水制備銳鈦礦型TiO2溶膠[11-12]。采用浸漬提拉技術(shù)在彌散光纖表面負(fù)載SiO2和TiO2薄膜，制備負(fù)載TiO2薄膜的彌散光纖。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

負(fù)載TiO2的單根彌散光纖的光催化降解實(shí)驗(yàn)裝置見圖1。……