Fenton试剂强化超声—光催化降解苯并三氮唑的研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shaonvshashou
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苯并三氮唑(benzotriazole,BTA)做为添加剂,广泛应用于许多领域。苯并三氮唑具有生物难降解性,会在环境中积累,对人类健康形成潜在的威胁。本文采用了Fenton协同强化超声-光催化降解苯并三氮唑,探究了反应条件对苯并三氮唑的降解影响,分析了Fenton、超声-光催化协同作用和BTA的降解动力学。采用超声-光催化降解BTA时,pH和TiO2的用量是关键因子,最佳条件p H=7,TiO2用量20 mg/L;当BTA初始浓度为20mg/L时,反应30min,降解率达到了80.59%,降解过程符合一级反应动力学,反应速率常数为0.0516。双氧水的投加可以提升超声-光催化降解BTA的降解率及反应速率,在最佳条件p H=3、TiO2 20mg/L、BTA初始浓度20mg/L、H2O2100mg/L、反应30min时,BTA降解率达到了100%,比不投加双氧水提高了24.62%,反应速率常数也由0.0478提高到了0.1774。超声-光催化-双氧水体系中,适量的TiO2就能够提升BTA的降解速率,过量的TiO2会对对紫外光产生屏蔽和散射作用,从而降低反应速率和降解率。Fenton能够明显强化超声-光催化降解BTA。Fenton与超声-光催化联用时,初始浓度为80 mg/L的苯并三氮唑在反应10 min后,降解率达到了100%。超声-光催化-Fenton降解BTA的最佳条件为:pH=3,H2O2浓度为60 mg/L,Fe2+浓度为10 mg/L,TiO2浓度为20mg/L,反应速率常数达到了0.635,为最佳条件下超声-光催化-双氧水的17倍、超声-光催化的83倍。超声-光催化-Fenton对BTA的降解率明显高于超声-光催化和Fenton对BTA的降解率的加和,超声-光催化-Fenton的协同因子S在反应过程中一直大于1,在6min的时候达到最大值S=1.52。
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