张小玲,班云霄



LED联合玻璃纤维光催化填料对苯酚的降解研究

张小玲,班云霄*

(兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃 兰州 730070)

以钛酸四丁酯为原料,采用浸渍提拉法制备了负载TiO2的玻璃纤维光催化填料,考察溶液初始pH值、苯酚初始浓度、UV-LED消耗功率以及曝气强度对光催化降解效果的影响. 结果表明,在溶液pH=3、苯酚初始浓度为10mg/L、UV-LED输出功率为2.968W,曝气强度为1.8L/min时,光催化反应装置对苯酚的降解率可达97.05%,降解过程遵循准一级反应动力学.此外,该反应装置的能耗较低,催化剂负载的牢固性较好.

玻璃纤维；TiO2；苯酚；光催化；耗电量；UV-LED

TiO2具有光催化活性高、化学稳定性好、价廉易得且无毒无害等优点[1-5],是半导体光催化技术中应用最广泛的一种催化剂.近年来,很多学者将TiO2负载到各种载体上对各种有机物进行降解[6-9],旨在解决TiO2分离和回收问题.

光催化技术最重要的缺点之一是光源的高能耗,而UV-LED可作为光催化传统光源的替代光源.与传统光催化激发光源相比,UV- LED具有很多优点[10]:(1)不含汞,安全环保;(2)不需要预热,可随开随关;(3)体积小,设计比较灵活;(4)寿命长;(5)使用电压低,耗电量小.国外很多学者将UV-LED用于微生物灭活[11]、有机农药[12]、染料[13]、药物[14]降解等研究,并取得了良好的处理效果,这些研究为UV-LED作为光催化激发光源的应用奠定了一定的基础.但目前在水处理领域中对UV-LED能耗的研究甚少,因此,本文对此部分进行了特别研究.

本研究以UV-LED(主波长365nm)作为激发光源,玻璃纤维作为TiO2载体,采用……