用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法
【專利摘要】本發明公開了一種用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,它是利用可見光、光催化和電-Fenton組成的可見光光電-Fenton體系,將有機物置于該體系中進行降解,其具體操作步驟如下:(1)制備介孔TiO2薄膜電極;(2)組成可見光光電-Fenton體系;(3)對有機物進行降解。本發明將光催化、電化學氧化、Fenton氧化技術相結合,并引入可見光,組成可見光光電-Fenton體系,將自制的介孔TiO2薄膜電極用于可見光光電-Fenton體系中,實現在可見光下達到光催化與電-Fenton相互協同作用的效果,提高整個體系對有機污染物的處理效果。
【專利說明】用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環境保護與治理領域,涉及一種用可見光光電-Fenton體系降解有機物的方法。
【背景技術】
[0002]光催化已廣泛應用于環境中有機物的降解中,納米TiO2光催化劑憑借催化性能良好、無毒、價廉等優點,受到研究者們的親睞。傳統TiO2光催化劑為粉體形式,存在催化劑難分離、易造成二次污染等問題。介孔TiO2,由于具有高的比表面積,有序的孔道結構,孔徑尺寸可控,表面易于改性等優點,可解決傳統TiO2光催化存在的催化劑難分離、易造成二次污染等問題。
[0003]專利200910306567.0公開了鐵酸鋅/ 二氧化鈦納米復合可見光光催化劑的制備方法及其應用,屬于環境污染治理【技術領域】。催化劑制備包括以下步驟:(1)在濃度為
0.2wt%的氫氟酸作用下發生電化學氧化反應制備二氧化鈦納米管電極,其納米管管徑大約SOnm左右,管長為550mm ; (2)采用新電沉積法制備了鐵酸鋅/ 二氧化鈦納米復合可見光光催化劑。該方法使合成的ZnFe2O4納米管內部,從而降低了顆粒堆積在納米管的表面,進一步的提高了電子傳遞效率。另外,鐵酸鋅的復合在一定程度上減少了光生電子-空穴對復合幾率高的缺點,而且還拓寬了二氧化鈦納米管電極的光響應范圍,提高了其在可見光范圍內對有機污染物的光催化降解效率。然而,光催化效率低的問題仍沒有得到解決,有學者開始研究將光催化與其他高級氧化技術相結合,通過協調作用提高光催化效率。其中,光催化與電-Fenton技術相結合組成光電-Fenton體系,用該體系對污染物進行處理是一種新興的技術,在近年來逐漸進入人們的視野中。光電-Fenton體系的提出提高了光催化的效率,整個體系對污染物的去除能力也得到提高,同時將兩體系結合相互協同作用處理有機污染物。
[0004]專利201010107539.9公開了一種處理生化難降解有機廢水的工藝方法,該方法主要是利用紫外光、電化學、超聲波及氧化還原化學反應相結合進行處理難降解有機廢水,將廢水進過超聲空化區、電化學反應區及紫外光催化反應區的3個反應單元進行處理,能實現超聲處理廢水方法、紫外光協同Fenton試劑氧化處理廢水以及電化學及其協同Fenton試劑氧化處理廢水方法相結的高效多級深度廢水氧化反應,能有效處理多種生化難降解的有機廢水。但是該方法仍僅限于紫外光的利用,紫外光所需的成本較高、容易對人體造成傷害、只占太陽光的很少一部分,這些不可避免的劣勢會阻礙該方法的進一步推廣應用。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種能提高光催化效率,降低了電-Fenton的處理成本的用可見光光電-Fenton體系降解有機物的方法。
[0006]本發明通過以下技術方案實現的:一種用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,它是利用可見光、光催化和電-Fenton組成的可見光光電-Fenton體系,將有機物置于該體系中進行降解,其具體操作步驟如下:
(1)制備介孔TiO2薄膜電極:將Ti基板材依次進行打磨、化學拋光、超聲波清洗處理,然后將處理后的Ti基板材作為陽極,石墨或Pt電極作為陰極,含氟的無機水溶液或含氟的有機溶液作為電解質溶液,通過電化學陽極氧化法處理后,得到無定型的介孔TiO2薄膜電極;再經過管式電阻爐中高溫煅燒后,得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜電極,備用;
(2)組成可見光光電-Fenton體系:將步驟(I)得到的介孔TiO2薄膜電極作為陽極,碳質材料作為陰極,通過曝氣裝置對陰極進行曝氣,同時施加直流穩壓和可見光輻照,組成可見光光電-Fenton體系;
(3)對有機物進行降解:將難降解的有機物置于步驟(2)得到的可見光光電-Fenton體系中進行降解。
[0007]在以上所述的步驟(I)中,所述的打磨采用的砂紙為500#、1000#、1500#的金相
砂紙,依次打磨。
[0008]在以上所述的步驟(I)中,所述的化學拋光采用的拋光液由以下原料和體積比為HF: HNO3: H2O=I: 4: 5 組成。
[0009]在以上所述的步驟(I)中,所述的含氟的無機水溶液為HF溶液,HF的質量濃度為
0.2、.5 wt%;所述的含氟的有機溶液為NH4F與丙三醇的混合液,含氟的有機溶液中丙三醇與水的體積比為1: 9,含有NH4F的質量濃度為0.2~0.5 wt%。
[0010]以上所述的步驟(I)中,所述的電化學陽極氧化法中控制電壓為1(T40V,陽極與陰極的板間距為3~5cm,陽極氧化時間為3(Tl50min。
[0011]以上所述的步驟(I)中,所述的管式電阻爐控制升溫速度為20 0C /min,煅燒溫度為400~700 °C,煅燒時間為60~180 min。
`[0012]以上所述的步驟(2)中,所述的碳質材料為石墨或活性炭纖維。。
[0013]以上所述的步驟(2)中,所述的陽極、陰極它們之間的板間距為3~7cm,控制陽極電壓為1(T40V。
[0014]以上所述的步驟(2)中,所述的曝氣控制曝氣量為0.5-2 L/min ;所述的可見光光電-Fenton體系的pH為2~4,支撐電解質為Na2SO4,投加量為5~10 g/L ;Fe2+的投加量為
0.1~I禮。
[0015]以上所述的步驟(2)中,所述的可見光輻照為外照式,采用光源為氙燈光源。
[0016]本發明相對于現有技術的優點和積極效果如下:
1、本發明采用陽極氧化法在Ti基板材上制備介孔TiO2薄膜,能制備出形貌規整、尺寸均一的介孔TiO2薄膜,操作簡便,條件易控;以介孔TiO2薄膜代替傳統的粉體TiO2,介孔打02薄膜的垂直結構,為電子的傳輸和擴散提供了更為方便的通道,減少了光生電子-空穴的復合,同時也解決了粉體TiO2存在的催化劑難分離、易造成二次污染等問題。
[0017]2、本發明將介孔TiO2薄膜光催化與電-Fe`nton技術結合,兩體系相結合,協同作用,大大提高了對有機污染物的降解能力,不但提高了光催化效率,同時也在一定程度上降低了電-Fenton的能耗。
[0018]3、本發明引入可見光,避免了使用紫外光時存在的安全隱患,所需的成本也相應 降低,同時,該體系對利用太陽能有積極的引導作用,具有一定的工業推廣價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為實例I中實驗條件下制得的介孔TiO2薄膜電極的FE-SEM圖。
[0020]圖2為實例I中實驗條件下制得的介孔TiO2薄膜電極的XRD圖
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步說明。
[0022]實施例1:
將純度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂紙依次進行打磨,直至表面光滑,再浸入體積比為HF =HNO3 =H2O=I:4:5的拋光液中進行化學拋光30 S,然后依次采用丙酮、純水置于超聲清洗器中清洗處理。將處理后的Ti基板材作為陽極,石墨電極作為陰極,陽極與陰極的板間距為4cm,用NH4F和丙三醇混合溶液作為電解液,丙三醇與水的體積比為1:9,含有NH4F的濃度為0.5 wt%,。用銅絲作導線將兩級連接到直流穩壓電源上,進行電化學陽極氧化反應。在該反應中控制電壓為30 V,陽極氧化時間為90 min,得到無定型的介孔TiO2薄膜電極;再經過升溫速度為20 °C/min,煅燒溫度為600 °C的管式電阻爐中高溫煅燒120 min后,得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜電極。
[0023]將制備好的介孔TiO2薄膜電極作為陽極,石墨作為陰極,以長方形PVC槽為電解反應槽。陽極與陰極的板間距為5 cm,控制的陽極電壓為30 V,通過曝氣裝置對陰極進行曝氣,控制曝氣量為1.5 L/min,施加可見光福照為150 W氣燈,組成可見光光電-Fenton體系O
[0024]將20 mg/L的羅丹明B作為需要降解有機污染物,投入到的可見光光電-Fenton體系中進行降解反應,反應過程中始終保持勻速攪拌,該體系中反應溶液PH為3,支撐電解質為Na2SO4的投加量為5 g/L ;Fe2+的投加量為I mM。分別進行可見光光催化(加光照,不通電,曝氣,不加Fe2+’)、電Fenton (不加光照,通電,曝氣,加Fe2+’)、光電Fenton試驗(加光照,通電,曝氣,加Fe2+’),反應過程中始終保持勻速攪拌,30min對羅丹明B的去除率為分別為2.78%、30.87%、69.92%,可見光光電Fenton體系的去除率比光催化和電Fenton體系加和提聞了 108%。
[0025]實施例2:
將純度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂紙依次進行打磨,直至表面光滑,再浸入體積比為HF =HNO3 =H2O=I:4:5的拋光液中進行化學拋光30 S,然后依次采用丙酮、純水置于超聲清洗器中清洗處理。將處理后的Ti基板材作為陽極,石墨電極作為陰極,陽極與陰極的板間距為5cm,用NH4F和丙三醇混合溶液作為電解液,丙三醇與水的體積比為1:9,含有NH4F的濃度為0.3wt%。用銅絲作導線將兩級連接到直流穩壓電源上,進行電化學陽極氧化反應。在該反應中控制電壓為10 V,陽極氧化時間為150 min,得到無定型的介孔TiO2薄膜電極;再經過升溫速度為20 °C/min,煅燒溫度為400 °C的管式電阻爐中高溫煅燒180 min后,得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜電極。
[0026]將制備好的介孔TiO2薄膜電極作為陽極,活性炭纖維作為陰極,以長方形PVC槽為電解反應槽。陽極與陰極的板間距為3 cm,控制陽極電壓為10 V,通過曝氣裝置對陰極進行曝氣,控制曝氣量為0.5 L/min,施加可見光福照為150 W氣燈,組成可見光光電-Fenton體系。
[0027]將20 mg/L的羅丹明B作為需要降解有機污染物,投入到的可見光光電-Fenton體系中進行降解反應,反應過程中始終保持勻速攪拌,該體系中反應溶液PH為4,支撐電解質為Na2SO4的投加量為10 g/L ;Fe2+的投加量為0.1 mM。分別進行可見光光催化(加光照,不通電,曝氣,不加Fe2+’)、電Fenton (不加光照,通電,曝氣,加Fe2+’)、光電Fenton試驗(力口光照,通電,曝氣,加Fe2+’),反應過程中始終保持勻速攪拌,30min對羅丹明B的去除率為分別為2.71%、39.89%、65.72%,可見光光電Fenton體系的去除率比光催化和電Fenton體系加和提聞了 54.3%ο
[0028]實施例3:
將純度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂紙依次進行打磨,直至表面光滑,再浸入體積比為HF =HNO3 =H2O=I:4:5的拋光液中進行化學拋光30 S,然后依次采用丙酮、純水置于超聲清洗器中清洗處理。將處理后的Ti基板材作為陽極,石墨電極作為陰極,陽極與陰極的板間距為3cm,用NH4F和丙三醇混合溶液作為電解液,丙三醇與水的體積比為1:9,含有NH4F的濃度為0.2wt%。用銅絲作導線將兩級連接到直流穩壓電源上,進行電化學陽極氧化反應。在該反應中控制電壓為40 V,陽極氧化時間為90 min,得到無定型的介孔TiO2薄膜電極;再經過升溫速度為20 °C/min,煅燒溫度為500 °C的管式電阻爐中高溫煅燒120 min后,得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜電極。
[0029]將制備好的介孔TiO2薄膜電極作為陽極,石墨作為陰極,以長方形PVC槽為電解反應槽。陽極與陰極的板間距為4 cm,控制陽極電壓為40 V,通過曝氣裝置對陰極進行曝氣,控制曝氣量為I L/min,施加可見光福照為150 W氣燈,組成可見光光電-Fenton體系。
[0030]將20 mg/L的羅丹明B作為需要降解有機污染物,投入到的可見光光電-Fenton體系中進行降解反應,反應過程中始終保持勻速攪拌,該體系中反應溶液PH為2,支撐電解質為Na2SO4的投加量為8 g/L ;Fe2+的投加量為0.5 mM。分別進行可見光光催化(加光照,不通電,曝氣,不加Fe2+’)、電Fenton (不加光照,通電,曝氣,加Fe2+’)、光電Fenton試驗(力口光照,通電,曝氣,加Fe2+’),反應過程中始終保持勻速攪拌,30min對羅丹明B的去除率為分別為2.91%、33.74%、69.52%,可見光光電Fenton體系的去除率比光催化和電Fenton體系加和提聞了 89.69%。
[0031]實施例4:
將純度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂紙依次進行打磨,直至表面光滑,再浸入體積比為HF =HNO3 =H2O=I:4:5的拋光液中進行化學拋光30 S,然后依次采用丙酮、純水置于超聲清洗器中清洗處理。將處理后的Ti基板材作為陽極,石墨電極作為陰極,陽極與陰極的板間距為3cm,用NH4F和丙三醇混合溶液作為電解液,丙三醇與水的體積比為1:9,含有NH4F的濃度為0.4wt%。用銅絲作導線將兩級連接到直流穩壓電源上,進行電化學陽極氧化反應。在該反應中控制電壓為20 V,陽極氧化時間為60 min,得到無定型的介孔TiO2薄膜電極;再經過升溫速度為20 °C/min,煅燒溫度為700 °C的管式電阻爐中高溫煅燒60 min后,得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜電極。
[0032]將制備好的介孔TiO2薄膜電極作為陽極,石墨作為陰極,以長方形PVC槽為電解反應槽。陽極與陰極的板間距為7 cm,控制陽極電壓為20 V,通過曝氣裝置對陰極進行曝氣,控制曝氣量為2 L/min,施加可見光福照為150 W氣燈,組成可見光光電-Fenton體系。
[0033]將20 mg/L的羅丹明B作為需要降解有機污染物,投入到的可見光光電-Fenton體系中進行降解反應,反應過程中始終保持勻速攪拌,該體系中反應溶液PH為3,支撐電解質為Na2SO4的投加量為5 g/L ;Fe2+的投加量為I mM。分別進行可見光光催化(加光照,不通電,曝氣,不加Fe2+’)、電Fenton (不加光照,通電,曝氣,加Fe2+’)、光電Fenton試驗(加光照,通電,曝氣,加Fe2+’),反應過程中始終保持勻速攪拌,30min對羅丹明B的去除率為分別為5.43%、30.31%、67.35%,可見光光電Fenton體系的去除率比光催化和電Fenton體系加和提聞 了 88.4%ο
[0034]實施例5:
將純度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂紙依次進行打磨,直至表面光滑,再浸入體積比為HF =HNO3 =H2O=I:4:5的拋光液中進行化學拋光30 S,然后依次采用丙酮、純水置于超聲清洗器中清洗處理。將處理后的Ti基板材作為陽極,Pt電極作為陰極,陽極與陰極的板間距為4cm,用HF水溶液為電解液,其中HF為0.4 wt%。用銅絲作導線將兩級連接到直流穩壓電源上,進行電化學陽極氧化反應。在該反應中控制電壓為30 V,陽極氧化時間為150 min,得到無定型的介孔TiO2薄膜電極;再經過升溫速度為20 °C /min,煅燒溫度為600 °C的管式電阻爐中高溫煅燒120 min后,得到具有一定晶型的介孔1102薄膜電極。
[0035]將制備好的介孔TiO2薄膜電極作為陽極,石墨作為陰極,以長方形PVC槽為電解反應槽。陽極與陰極的板間距為5 cm,控制陽極電壓為30 V,通過曝氣裝置對陰極進行曝氣,控制曝氣量為1.5L/min,施加可見光福照為150 W氣燈,組成可見光光電-Fenton體系。
[0036]將20 mg/L的羅丹明B作為需要降解有機污染物,投入到的可見光光電-Fenton體系中進行降解反應,反應過程中始終保持勻速攪拌,該體系中反應溶液PH為3,支撐電解質為Na2SO4的投加量為5 g/L ;Fe2+的投加量為I mM。分別進行可見光光催化(加光照,不通電,曝氣,不加Fe2+’)、電Fenton (不加光照,通電,曝氣,加Fe2+’)、光電Fenton試驗(加光照,通電,曝氣,加Fe2+’),反應過程中始終保持勻速攪拌,30min對羅丹明B的去除率為分別為4.56%、37.87%、67.16%,可見光光電Fenton體系的去除率比光催化和電Fenton體系加和提聞 了 58.3%ο
[0037]實施例6:
將純度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂紙依次進行打磨,直至表面光滑,再浸入體積比為HF =HNO3 =H2O=I:4:5的拋光液中進行化學拋光30 S,然后依次采用丙酮、純水置于超聲清洗器中清洗處理。將處理后的Ti基板材作為陽極,石墨電極作為陰極,陽極與陰極的板間距為5cm,用HF水溶液為電解液,其中HF為0.5 wt%。用銅絲作導線將兩級連接到直流穩壓電源上,進行電化學陽極氧化反應。在該反應中控制電壓為10 V,陽極氧化時間為30min,得到無定型的介孔TiO2薄膜電極;再經過升溫速度為20 V /min,煅燒溫度為700 °C的管式電阻爐中高溫煅燒180 min后,得到具有一定晶型的介孔1102薄膜電極。
[0038]將制備好的介孔TiO2薄膜電極作為陽極,活性炭纖維作為陰極,以長方形PVC槽為電解反應槽。陽極與陰極的板間距為5 cm,控制陽極電壓為10 V,通過曝氣裝置對陰極進行曝氣,控制曝氣量為0.5 L/min,施加可見光福照為150 W氣燈,組成可見光光電-Fenton體系。
[0039]將20 mg/L的羅丹明B作為需要降解有機污染物,投入到的可見光光電-Fenton體系中進行降解反應,反應過程中始終保持勻速攪拌,該體系中反應溶液pH為4,支撐電解質為Na2SO4的投加量為10 g/L ;Fe2+的投加量為0.1 mM。分別進行可見光光催化(加光照,不通電,曝氣,不加Fe2+’)、電Fenton (不加光照,通電,曝氣,加Fe2+’)、光電Fenton試驗(力口光照,通電,曝氣,加Fe2+’),反應過程中始終保持勻速攪拌,30min對羅丹明B的去除率為分別為3.59%,33.05%,61.58%,可見光光電Fenton體系的去除率比光催化和電Fenton體系加和提聞了 68.1%。
[0040]實施例7:
將純度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂紙依次進行打磨,直至表面光滑,再浸入體積比為HF =HNO3 =H2O=I:4:5的拋光液中進行化學拋光30 S,然后依次采用丙酮、純水置于超聲清洗器中清洗處理。將處理后的Ti基板材作為陽極,Pt電極作為陰極,陽極與陰極的板間距為3cm,用HF水溶液為電解液,其中HF為0.3 wt%。用銅絲作導線將兩級連接到直流穩壓電源上,進行電化學陽極氧化反應。在該反應中控制電壓為40 V,陽極氧化時間為60min,得到無定型的介孔TiO2薄膜電極;再經過升溫速度為20 V /min,煅燒溫度為400 °C的管式電阻爐中高溫煅燒60 min后,得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜電極。
[0041]將制備好的介孔TiO2薄膜電極作為陽極,石墨作為陰極,以長方形PVC槽為電解反應槽。陽極與陰極的板間距為3 cm,控制陽極電壓為40 V,通過曝氣裝置對陰極進行曝氣,控制曝氣量為2 L/min,施加可見光福照為150 W氣燈,組成可見光光電-Fenton體系。
[0042]將20 mg/L的羅丹明B作為需要降解有機污染物,投入到的可見光光電-Fenton體系中進行降解反應,反應過程中始終保持勻速攪拌,該體系中反應溶液PH為2,支撐電解質為Na2SO4的投加量為8 g/L ;Fe2+的投加量為I mM。分別進行可見光光催化(加光照,不通電,曝氣,不加Fe2+’)、電Fenton (不加光照,通電,曝氣,加Fe2+’)、光電Fenton試驗(加光照,通電,曝氣,加Fe2+’),反應過程中始終保持勻速攪拌,30min對羅丹明B的去除率為分別為4.83%,34.54%,71.00%,可見光光電Fenton體系的去除率比光催化和電Fenton體系加和提聞 了 80.3%ο
[0043]實施例8
將純度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂紙依次進行打磨,直至表面光滑,再浸入體積比為HF =HNO3 =H2O=I:4:5的拋光液中進行化學拋光30 S,然后依次采用丙酮、純水置于超聲清洗器中清洗處理。將處理后的Ti基板材作為陽極,石墨電極作為陰極,陽極與陰極的板間距為4cm,用HF水溶液為電解液,其中HF為0.2 wt%。用銅絲作導線將兩級連接到直流穩壓電源上,進行電化學陽極氧化反應。在該反應中控制電壓為30 V,陽極氧化時間為90min,得到無定型的介孔TiO2薄膜電極;再經過升溫速度為20 V /min,煅燒溫度為600 °C的管式電阻爐中高溫煅燒120 min后,得到具有一定晶型的介孔1102薄膜電極。
[0044]將制備好的介孔TiO2薄膜電極作為陽極,活性炭纖維作為陰極,以長方形PVC槽為電解反應槽。陽極與陰極的板間距為7 cm,控制陽極電壓為30 V,通過曝氣裝置對陰極進行曝氣,控制曝氣量為1.5 L/min,施加可見光福照為150 W氣燈,組成可見光光電-Fenton體系。
[0045]將20 mg/L的羅丹明B作為需要降解有機污染物,投入到的可見光光電-Fenton體系中進行降解反應,反應過程中始終保持勻速攪拌,該體系中反應溶液pH為3,支撐電解質為Na2SO4的投加量為5 g/L ;Fe2+的投加量為0.5 mM。分別進行可見光光催化(加光照,不通電,曝氣,不加Fe2+’)、電Fenton (不加光照,通電,曝氣,加Fe2+’)、光電Fenton試驗(力口光照,通電,曝氣,加Fe2+’),反應過程中始終保持勻速攪拌,30min對羅丹明B的去除率為分別為3.23%、36.33%、63.24%,可見光光電Fenton體系的去除率比光催化和電Fenton體系加和提聞了 59.86%。
【權利要求】
1.一種用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,其特征在于:它是利用可見光、光催化和電-Fenton組成的可見光光電-Fenton體系,將有機物置于該體系中進行降解,其具體操作步驟如下: (O制備介孔TiO2薄膜電極:將Ti基板材依次進行打磨、化學拋光、超聲波清洗處理,然后將處理后的Ti基板材作為陽極,石墨或Pt電極作為陰極,含氟的無機水溶液或含氟的有機溶液作為電解質溶液,通過電化學陽極氧化法處理后,得到無定型的介孔TiO2薄膜電極;再經過管式電阻爐中高溫煅燒后,得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜電極,備用; (2)組成可見光光電-Fenton體系:將步驟(I)得到的介孔TiO2薄膜電極作為陽極,碳質材料作為陰極,通過曝氣裝置對陰極進行曝氣,同時施加直流穩壓和可見光輻照,組成可見光光電-Fenton體系; (3)對有機物進行降解:將難降解的有機物置于步驟(2)得到的可見光光電-Fenton體系中進行降解。
2.根據權利要求1所述的用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,其特征在于:在步驟(I)中,所述的打磨采用的砂紙為500#、1000# ,1500#的金相砂紙,依次打磨。
3.根據權利要求1所述的用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,其特征在于:在步驟(I)中,所述的化學拋光采用的拋光液由以下原料和體積比為HF: HNO3: H2O=I: 4: 5 組成。
4.根據權利要求1所述的用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,其特征在于:在步驟(I)中,所述的含氟的無機水溶液為HF溶液,HF的質量濃度為0.2-0.5 wt% ;所述的含氟的有機溶液為NH4F與丙三醇的混合液,含氟的有機溶液中丙三醇與水的體積比為I: 9,含有NH4F的質量濃度為0.2-0.5 wt%。`
5.根據權利要求1所述的用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,其特征在于:在步驟(I)中,所述的電化學陽極氧化法中控制電壓為1(T40V,陽極與陰極的板間距為3-5cm,陽極氧化時間為30-150min。
6.根據權利要求1所述的用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,其特征在于:在步驟(I)中,所述的管式電阻爐控制升溫速度為20 °C/min,煅燒溫度為400-700 V,煅燒時間為60-180 min。
7.根據權利要求1所述的用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,其特征在于:在步驟(2)中,所述的碳質材料為石墨或活性炭纖維。
8.根據權利要求1所述的用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,其特征在于:在步驟(2)中,所述的陽極、陰極它們之間的板間距為3-7cm,控制陽極電壓為1(T40V。
9.根據權利要求1所述的用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,其特征在于:在步驟(2)中,所述的曝氣控制曝氣量為0.5-2 L/min ;所述的可見光光電-Fenton體系的pH為2-4,支撐電解質為Na2SO4,投加量為5-10 g/L ;Fe2+的投加量為0.1-I禮。
10.根據權利要求1所述的用可見光光電-Fenton協同降解有機物的方法,其特征在于:在步驟(2)中,所述的可見光輻照為外照式,采用光源為氙燈光源。
【文檔編號】A62D101/20GK103446699SQ201310403332
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2013年9月6日
【發明者】喻澤斌, 彭振波, 孫玲芳, 胡曉 申請人:廣西大學