K2S2O8摻雜TiO2光催化深度處理色素生產(chǎn)廢水

王振松，李海松

（鄭州大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，河南鄭州450001）

在色素的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，此類(lèi)廢水有機(jī)物濃度、懸浮物濃度和色度都比較高，若不經(jīng)處理直接排放會(huì)對(duì)環(huán)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(qiáng)的氧化還原能力，且其成本低，無(wú)毒，制備簡(jiǎn)單〔2〕。然而，在紫外光照射下,其價(jià)帶電子才能被激發(fā)到導(dǎo)帶,這限制了TiO2的廣泛應(yīng)用。目前已有多種對(duì)二氧化鈦進(jìn)行改性的方法，以使其能夠吸收可見(jiàn)光，其中包括用非金屬或金屬摻雜TiO2。TiO2摻雜后，在可見(jiàn)光照射下，通過(guò)俘獲缺陷位置中的導(dǎo)帶電子或價(jià)帶空穴來(lái)阻止電子空穴快速?gòu)?fù)合，增強(qiáng)界面電荷轉(zhuǎn)移，從而提高其光催化活性〔3〕。 過(guò)硫酸鉀（K2S2O8）是一種強(qiáng)氧化劑，采用K2S2O8對(duì)TiO2進(jìn)行表面改性具有如下3個(gè)特點(diǎn)：（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(chǎn)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(duì)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(chǎn)公司色素生產(chǎn)廢水生物反應(yīng)器出水為對(duì)象，研究了制備的S/TiO2催化劑的光催化降解性能。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

儀器：GXZ300型長(zhǎng)弧氙燈，上海季光特種照明電器廠；85-2A數(shù)顯恒溫磁力攪拌器，金壇市科興儀器廠；TG16-WS臺(tái)式高速離心機(jī)，上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；HCA-102標(biāo)準(zhǔn)COD消解器，泰州市華晨?jī)x器有限公司；DHG-9240A電熱鼓風(fēng)干燥箱；Ultima IV型X射線衍射儀，日本理學(xué)株式會(huì)社；……