纳米TiO₂三维电极光电协同降解苯酚溶液研究

侯治威¹，周军^2,3，吴雷¹，梁坤²，宋永辉^2,3，张秋利^2,3

1. 西安建筑科技大学冶金工程学院2. 西安建筑科技大学化学与化工学院3. 陕西省冶金工程技术研究中心

摘 要：在0.25%的氢氟酸溶液中,采用阳极氧化法在纯钛板表面制备出高度均匀、排列整齐的二氧化钛纳米管。将含有二氧化钛纳米管的钛板、石墨电极和活性炭颗粒组成三维电极,并应用在降解苯酚的电催化和光电协同催化反应中。对光催化、电催化和光电协同催化降解苯酚实验进行了对比,并考察了在光电协同体系下,外加电压、降解时间、电解质浓度和粒子电极添加量等对溶液中苯酚降解率的影响。结果表明,制备出的锐钛矿型纳米二氧化钛管管径范围为80～100nm。在苯酚降解实验中,紫外光协同三维电极的光电催化表现出较好的协同效应。同时,在紫外光强度为28mW/cm²的前提条件下,当Na₂SO₄电解质浓度为0.15mol/L、活性炭粒子电极添加量8g、外加电压16V、降解时间3h时,光电协同体系下的苯酚降解率最高可达93.83%。

关键词：三维电极;纳米TiO2;光电协同;降解;