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花状BiOBr催化剂制备及对废水底物降解的光催化特性

         
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摘要

以Bi（ NO3）3·5H2 O为铋源，KBr为溴源，采用水热法调节不同前驱液pH值制备花状BiOBr光催化剂，并用X－射线衍射（ XRD）、扫描电子显微镜（ SEM）、红外光谱（ FTIR）和紫外－可见光漫反射光谱（ UV－vis）对产品进行结构表征。同时，在花状BiOBr光催化降解甘蔗糖蜜酒精废水反应中考察了催化剂用量、溶液pH值、通氧量、电子捕获剂用量及光照强度对糖蜜酒精废水脱色率的影响，并进行正交试验优化。结果表明，水热产品均属于四方晶系的BiOBr，其带隙能为2�57～2�65 eV。花状BiOBr能有效降解甘蔗糖蜜酒精废水中的有机物质，废水脱色率显著提高。在400 W金属卤化物灯照射下反应180 min、添加3�0 g·L－1 BiOBr光催化剂、通氧量为120 L·h－1（ M档）、废水pH值为0�11、电子捕获剂KBrO3添加量为3�0 g·L－1、离液面9 cm高度条件下，花状BiOBr光催化降解经30倍稀释的甘蔗糖蜜酒精废水的脱色率为98�5％，CODCr去除率为51�8％。四方晶系花状BiOBr晶体的可见光催化糖蜜酒精废水过程符合一级动力学反应。%With Bi( NO3 ) 3 ·5H2 O as bismuth source and KBr as bromine source, floriform photocatalyst of BiOBr was synthesized using the hydrothermal method to adjust pH of precursor solutions and characterized using X⁃ray diffraction ( XRD) , scanning electron microscopy ( SEM) , fourier transform infrared spectrometer( FTIR) and UV⁃vis diffuse reflec⁃tance spectroscopy ( UV⁃vis) . Meanwhile, the floriform photocatalyst was tested in photodegrading sugarcane molasses al⁃cohol wastewater for effects of dosage of BiOBr, pH of the wastewater, aeration rate, dosage of KBrO3 and intensity of illu⁃mination on decoloration rate of the wastewater. Results show that the hydrothermal products were all BiOBrs of the tetra⁃gonal crystal system with a band gap energy being 2�57-2�65 eV. The floriform BiOBr is capable of degrading effectively organic pollutants in sugarcane molasses alcohol wastewater, with a high decoloration rate. To treat 1 ∶ 30⁃diluted sugarcane molasses alcohol wastewater, the optimum running conditions were set as pH 0.11, BiOBr 3�0 g·L-1 , KBrO3 3�0 g·L-1 , aeration rate 120 L·h-1 ( medium in rate) , 180 min illumination under a 400 W metal halide lamp, 9 cm a⁃bove the surface of the solution. In this case, the decoloration rate of the wastewater was 98�5% and the CODCr removal rate reached 51�8%. The photocatalysis process fits the first⁃order kinetic reaction.

著录项

  • 来源
    《生态与农村环境学报》 |2016年第5期|818-825|共8页
  • 作者

    杨家添; 韦庆敏; 谢秋季; 晏全; 黎中良; 陈渊;

  • 作者单位

    玉林师范学院化学与食品科学学院/ 广西农产品加工重点实验室 培育基地 / 广西高校桂东南特色农产资源高效利用重点实验室;

    广西 玉林 537000;

    玉林师范学院化学与食品科学学院/ 广西农产品加工重点实验室 培育基地 / 广西高校桂东南特色农产资源高效利用重点实验室;

    广西 玉林 537000;

    玉林师范学院化学与食品科学学院/ 广西农产品加工重点实验室 培育基地 / 广西高校桂东南特色农产资源高效利用重点实验室;

    广西 玉林 537000;

    玉林师范学院化学与食品科学学院/ 广西农产品加工重点实验室 培育基地 / 广西高校桂东南特色农产资源高效利用重点实验室;

    广西 玉林 537000;

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    广西 玉林 537000;

    玉林师范学院化学与食品科学学院/ 广西农产品加工重点实验室 培育基地 / 广西高校桂东南特色农产资源高效利用重点实验室;

    广西 玉林 537000;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 催化过程;技术方法;
  • 关键词

    甘蔗糖蜜酒精废水; BiOBr; 光催化降解; 脱色率; CODCr去除率;

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