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近年来,超声波处理污染物已逐渐发展成为一种新的降解处理方法。它照比光催化技术穿透力强,污染少,所以更受到人们的重视。二氧化钛被广泛应用污染物的处理正是由于它更稳定,活性高等优点。 本实验用溶胶凝胶法在最佳条件下制备二氧化钛粉末,将钛酸四丁酯与总体积2/3的无水乙醇混合,充分搅拌,制备成了溶液I;然后再将总体积1/3的无水乙醇与一定量的硝酸溶液及去离子水,充分混合制备成溶液II。在室温下,将溶液II用滴管滴加到溶液I中,并不断搅拌,直至其反应充分得到均匀透明溶胶。同样在最佳条件下用溶胶凝胶法制备出掺杂Fe的二氧化钛粉末。然后对制备出来的二氧化钛粉末进行催化活性的研究,以甲基橙模拟废水中的污染物,对其进行超声降解,以观察其催化活性。 用上述所制得的二氧化钛粉末对四种不同的染料在不同的条件下进行超声催化降解实验。研究它们降解效果最好时的最佳条件。本文以茜素黄、酸性红、溴酚蓝和对硝基苯酚四种物质为目标降解污染物。实验结果表明:在室温条件下,选择茜素黄的初始浓度为10mg/L,掺杂Fe量为1.5%的催化剂用量为1.5g/L,pH为3,在频率为25kHz,功率为600W的超声波下超声催化的效果最好;选择酸性红的初始浓度为20mg/L,掺杂Fe量为1.5%的催化剂用量为3.0g/L,pH为5,在频率为25kHz,功率为600W的超声波下超声催化的效果最好;选择溴酚蓝的初始浓度为10mg/L,掺杂Fe量为1.5%的催化剂用量为1.5g/L,pH为4,在频率为25kHz,功率为600W的超声波下超声催化的效果最好;选择对硝基苯酚的初始浓度为10mg/L,掺杂Fe量为1.5%的催化剂用量为1.5g/L,pH为4,在频率为25kHz,功率为600W的超声波下超声催化的效果最好。 本文还对四种物质进行了紫外光谱分析和化学耗氧量的检测,实验表明,二氧化钛粉末对茜素黄、酸性红、溴酚蓝和对硝基苯酚四种染料有较好的降解效果。