N摻雜TiO2/Ti液膜光催化處理染料廢水

周若宇，徐云蘭，鐘登杰，胡學步，賈金平

（1.重慶理工大學化學化工學院，重慶400054；2.上海交通大學環境科學與工程學院，上海200240）

N摻雜TiO2/Ti液膜光催化處理染料廢水

周若宇1，徐云蘭1，鐘登杰1，胡學步1，賈金平2

（1.重慶理工大學化學化工學院，重慶400054；2.上海交通大學環境科學與工程學院，上海200240）

以尿素為氮源，采用溶膠-凝膠法制備了N摻雜TiO2膜電極（N-TiO2/Ti），并優化了制備條件。結果表明，n（N）∶n（Ti）=0.84∶1、經450℃煅燒2.5 h制得的膜電極光催化性能最佳；與Cu電極組裝斜置雙極液膜反應器，可見光下考察光催化反應的影響因素。得出最佳降解條件為：初始pH=2.50，廢水流量為85 mL/min，Na2SO4質量濃度為0.5 g/L，此條件下處理 20 mg/L莧菜紅120 min，脫色率可達 90.1%；膜電極的重現性與重復性結果表明，6片電極60 min的脫色率為78.1%±4.0%；一片電極經6次循環60 min脫色率比初次減少了7.9%。

溶膠-凝膠法；N-TiO2/Ti膜電極；雙極液膜反應器；光催化

負載型TiO2光催化劑兼具化學性質穩定、抗光腐蝕、便宜無毒、光化學性能好等優點外，還有效解決了粉體TiO2回收難、活性低的缺點〔1〕，具有良好的實用價值與應用前景，在有機廢水處理領域備受關注〔2〕。但純TiO2只能對紫外光產生響應，這極大地限制了對太陽光的利用率。N作為重要的非金屬摻雜元素，能夠在擴展光響應波長的同時不降低其對紫外光的光響應〔3-4〕，從而可有效提高可見光的利用率。近年來雖然負載型N摻雜TiO2報道較多〔3-5〕，但采用沉淀法、溶膠-凝膠法等濕化學方法制備N摻雜TiO2的研究相對較少〔6〕。筆者采用傳統的溶膠-凝膠法，以廉價的尿素為氮源制備了N-TiO2/Ti膜電極、以莧菜紅為目標降解物，在可見光激發下進行光催化處理，探討了電極制備條件及可見光下水處理反應條件對莧菜紅脫色率的影響。……