高向阳,邵琳琳

(1.河南有色汇源铝业有限公司,河南平顶山467311;2.中新苏州工业园区环保技术有限公司,江苏苏州210054)

光催化降解咖啡因废水

高向阳1,邵琳琳2

(1.河南有色汇源铝业有限公司,河南平顶山467311;2.中新苏州工业园区环保技术有限公司,江苏苏州210054)

以紫外灯为光源、纳米TiO2为催化剂,探讨了光催化反应降解咖啡因废水的影响因素,获得光催化降解咖啡因的最佳条件:咖啡因初始质量浓度为10 mg/L,纳米TiO2用量为1 g/L,pH为10.89,H2O2质量浓度为1.0 g/L.

光催化降解;纳米TiO2;咖啡因

近十多年来,利用TiO2在一定波长的紫外光照射下会产生具有很强氧化还原能力的电子-空穴对,可以催化降解环境介质中有机污染物的光催化降解方法,受到广泛关注[1-3],而对光催化降解医药废水中咖啡因的研究较少[4].本试验以紫外灯为光源、纳米TiO2为催化剂,探讨了光照时间和溶液初始质量浓度、催化剂用量、pH值及H2O2质量浓度对光催化降解咖啡因的影响和其降解反应动力学特征.

1 试验部分

1.1 仪器和试剂

仪器:UV-2450紫外可见光光度计;ZSZ-20型石英紫外线杀菌灯(20W);QZD-1型电磁振荡机;LP115 pH计;TGL-16C型高速台式离心机.

试剂:纳米锐钛矿型TiO2(粒径≤30 nm,江苏常泰纳米材料有限公司);咖啡因(生化试剂,上海试剂二厂);其他试剂均为分析纯,试验用水为二次蒸馏水.

1.2 试验方法

反应装置为如图1所示.

图1 光催化反应装置示意Fig.1 Schematic diagram of photocatalytic reaction

槽中每次装入咖啡因溶液1 L,加入一定量的纳米TiO2,用振荡机使溶液处于悬浮状态,紫外灯管距液面10.0 cm,定时取样,样品以12 000 r/min离心5 min,取离心……