本文摘要：選用TiO2作光催化劑，通過超聲波-光催化氧化法處理苯酚溶液的實(shí)驗(yàn)研究，證實(shí)了超聲波氧化法和光催化氧化法聯(lián)合使用時(shí)存在協(xié)同作用，能比單獨(dú)使用更有效地處理含酚廢水，并確定了處理的*條件。
含酚廢水的處理是目前大家關(guān)注的課題之一。近十幾年發(fā)展起來的半導(dǎo)體光催化氧化處理技術(shù)，為解決這一難題提供了一種有效的方法。其中TiO2光催化活性高、水中穩(wěn)定性好、無毒，在廢水處理中具有較好的應(yīng)用前景。超聲波氧化法是聲學(xué)與化學(xué)逐步交叉滲透，形成的一門嶄新的水處理方法，已經(jīng)逐步被引進(jìn)環(huán)保領(lǐng)域用于治理含酚廢水的污染，并顯示出*性，被越來越多的學(xué)者所關(guān)注。但是光催化氧化法和超聲波氧化法能有效處理低濃度含酚廢水，而處理中高濃度的含酚廢水時(shí)處理效果并不良好。因此，采用單一的處理方法，對(duì)含酚廢水這樣的難降解有機(jī)廢水，出水很難達(dá)到理想的處理效率。本實(shí)驗(yàn)針對(duì)苯酚溶液作為模擬含酚廢水，聯(lián)合光催化氧化法和超聲波氧化法處理方法考察兩項(xiàng)技術(shù)之間的協(xié)同作用，尋求超聲波-光催化降解含酚廢水的適宜條件。
1  實(shí)驗(yàn)部分
1.1 試劑和儀器
苯酚溶液（自制）；TiO2（重慶川東化工有限公司）；80-2B型離心沉淀器（鹽城市科學(xué)儀器廠）；721型分光光度計(jì)（上海桂戈實(shí)業(yè)有限公司）；馬弗爐（滬南實(shí)驗(yàn)儀器廠）；探頭式超聲波發(fā)生器（中國科學(xué)院聲學(xué)研究所）；500W高壓汞燈（上海桂戈實(shí)業(yè)有限公司）。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
將一定濃度的苯酚溶液400 mL和一定質(zhì)量的TiO2粉末加入到500 mL燒杯中，打開曝氣頭的電源，向反應(yīng)器通入空氣1 h進(jìn)行攪拌和預(yù)曝氣，使TiO2在溶液中均勻
實(shí)驗(yàn)裝置圖
分散并提供反應(yīng)所需的氧氣，制成TiO2-苯酚溶液懸濁液。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。調(diào)節(jié)超聲發(fā)生器的頻率為18 KHz，聲強(qiáng)為11.94 W/cm2（對(duì)應(yīng)電功率135 W，聲功率54 W）。實(shí)驗(yàn)過程中不調(diào)節(jié)反應(yīng)液的溫度，不控制離子強(qiáng)度。在超聲波輻照過程中向反應(yīng)液中進(jìn)行空氣連續(xù)曝氣，保持反應(yīng)液處于氧氣飽和狀態(tài)。打開高壓汞燈電源，紫外線照射反應(yīng)液，并將高壓汞燈預(yù)熱5 min后記錄實(shí)驗(yàn)起始時(shí)間。光照一定時(shí)間后取樣進(jìn)行高速離心分離。取上層清液分析測定苯酚溶液在超聲波-光催化反應(yīng)前后的濃度變化。