灰色关联法优化TiO_2-GO-Ce光催化还原硝酸盐废水研究 Optimization of Nitrate Photocatalytic Reduction with TiO_2-GO-Ce via Gray Correlation Analysis

为得到二氧化钛复合材料光催化还原硝酸盐废水的最优条件参数,采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛-氧化石墨烯-铈(TiO_2-GO-Ce)复合材料并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光谱仪(UV-Vis DRS)对其进行了表征分析,利用正交试验和灰色关联法对影响光催化还原效果的主要因素进行优化,考察了复合材料催化还原硝酸盐的效果,探究了pH值、催化剂用量、甲酸浓度和NO_3~-初始浓度对反应的影响。结果表明:各因素对处理效果影响程度的顺序为pH>催化剂用量>NO_3~-初始浓度>甲酸浓度。根据方差和灰色关联分析,最优条件参数一致,最优值分别为pH=5、催化剂用量1.0 g×L~(-1)、甲酸浓度75 mmol×L~(-1)、NO_3~-初始浓度100 mg×L~(-1),此时硝酸盐的降解率为70.18%,氮气选择性为82.52%。