活性炭/Fe-TiO2节能型光催化处理三氯甲烷的实验研究
众所周知，水是地球上最丰富的资源之一，但人类可利用的水资源量却是紧缺的，而且随着经济的发展，水资源的污染导致水环境形势严峻，因此，降解水体中的有毒有害物质成为了全人类社会所关注的热点。 本文采用氯离子选择电极和气相色谱两种分析方法进行对比，研究了铁屑投加量对降解三氯甲烷的影响，并选择节能环保的自然光做光源，将自制二氧化钛为原料，负载于珍珠岩上，同时加入零价铁使其吸收光谱红移，利用活性炭的吸附能力，使局部的三氯甲烷浓度增大，以提高降解三氯甲烷反应速度为目的。并研究零价铁粒径、零价铁的投加量、二氧化钛粒径、二氧化钛投加量、活性炭投加量对水中微量三氯甲烷降解效果的影响规律，得到了最佳实验参数，在此基础上，设计了正交实验，得到了去除三氯甲烷的最佳组合，并利用四种模型（L—H、0级、1级、2级）对零价铁粒径、投加零价铁量、二氧化钛粒径、二氧化钛投加量、活性炭投加量、pH、三氯甲烷初始浓度等因素进行拟合及分析，得出结论如下： 1、本实验采用了氯离子选择性电极和气相色谱两种分析方法，对铁屑投加量对反应的影响分别做了研究，并得出了相同的结论，即三氯甲烷去除率随着投加零价铁量的增加先增大后减小，并且均为二级反应拟合最好，100目8g零价铁去除高浓度三氯甲烷（150mg/L）的去除率为23.6％，100目0.075g零价铁去除蒸馏水中微量三氯甲烷的去除率为37.4%。 2、本实验研究了零价铁粒径、投加零价铁量、二氧化钛粒径、二氧化钛投加量、活性炭投加量各因素对降解三氯甲烷的影响规律，在此基础上，设计正交实验，得出四个因素的影响主次顺序为CHCl3浓度、活性炭量、二氧化钛量、零价铁用量，最佳组合为0.095g零价铁、0.08g二氧化钛、2g活性炭、36.39μg/L CHCl3溶液，并得到三氯甲烷的最佳去除率为88.6%。 3、将二氧化钛负载于活性炭对三氯甲烷的去除率明显低于二氧化钛负载于珍珠岩上的去除率，并且二氧化钛在太阳光下仍能被激发产生空穴电子对降解三氯甲烷，在太阳光下三氯甲烷去除率比黑暗条件下高18.62%，并且二氧化钛催化剂在零价铁辅助催化条件下的吸光面积明显增加，已与零价铁反应的负载型TiO2的吸光面积比未与零价铁反应的负载型 TiO2的吸光面积增加45.3%，实验中未用到人工光源，并且价廉的铁屑被充分利用，因此达到了节能目的。
二氧化钛;零价铁;活性炭;三氯甲烷;光催化处理;吸附能力
河北工业大学
硕士
热能工程
邵青
2013
中文
X52
103
2015-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）