不同光源下TiO_2膜对MC-RR光催化降解的比较研究

通过溶胶-凝胶法制备了纳米级的锐钛矿型TiO2膜,利用纯化的MC-RR分别研究了该膜在太阳光、UVA和UVC三种光源下对MC-RR的催化降解行为。结果表明,太阳光下TiO2膜对MC-RR的催化降解反应符合一级反应动力学,而在UVA和UVC下符合二级反应。不同光源下TiO2膜的催化效果差别较大,在太阳光下催化效果最为明显,反应速率常数由5.12×10-5·min-1增加到5.49×10-3·min-1,增加了两个数量级;UVA次之,由6.0×10-4L·mg-1·min-1增加到1.55×10-3L·mg-1·min-1,增加了1.6倍;而在UVC下,反应速率常数由3.2×10-2L·mg-1·min-1减小到1.98×10-2L·mg-1·min-1,减小了近38%,说明在UVC下TiO2膜具有抑制作用。尽管如此,MC-RR在UVC下的反应仍然是最快的,光照60min后降解率达到90.7%,其次是UVA,60min后降解率为49.5%,而太阳光下仅为31.2%。在应用TiO2膜光催化氧化法去除MC的过程中,应综合考虑能耗、水质指标以及设备投资等因素,选择合适的光源,以免降低MC的去除效率或增加能耗。