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光化學反應器對活性炭的研究

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  光化學反應器是一種類似于非填充式固定床型的催化劑固定技術,即布置于反應器底部、載有TiO2膜的玻璃纖維經過表面修飾(在TiO2表面擔載某些重金屬或金屬氧化物,光化學反應器如Ag、Au、Pt、Pd、Nb、RuO2和Pt-RuO2等)能提高TiO2光催化活性??紤]到采取此項技術進行飲用水深度凈化時,金屬含量低則不起作用,光化學反應器含量高則使水中重金屬含量超過飲用水標準,故筆者試圖從另一角度,即提高TiO2吸附能力方面來研究催化劑的固定化問題。
 
  光化學反應器活性炭因其比表面積大、吸附能力強及疏水性能好等優點,一直被廣泛應用在水處理方面。借助于活性炭這一優點來提高固定催化劑的光催化降解性能,光化學反應器即將TiO2粉末連同粉末活性炭一起被固定在反應容器內壁,然后對自來水進行深度處理試驗。作為對比,同時對純TiO2進行了試驗。為便于比較,光化學反應器進行了不同工藝條件下的試驗。
 
  一種是以牛皮紙代替光化學反應器內壁,將催化劑固定在牛皮紙一側,按所需催化劑用量將相應大小的牛皮紙襯在光化學反應器內壁進行試驗。光化學反應器另一種直接以TiO2粉末為催化劑進行試驗,處理后的水用0.45μm濾膜進行抽濾。試驗裝置如圖1所示,光化學反應器由玻璃制做,尺寸為6×56cm,容積為1582cm3,實際容積(除去紫外燈)為1287cm3;石英紫外線殺菌燈的功率為20W,光化學反應器主波長為253.7nm,在本試驗條件下光強E為3.90×103μW/cm2;氣泵的作用除進行曝氣以促使TiO2在溶液中呈懸浮態以外,還提供空氣,實際光化學反應器是利用空氣中的O2為氧化劑作為電子接受體,防止電子和空穴的復合。

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