H2O2调控TiO2体系中活性氧物种的产生及其五氯酚的降解过程

摘要

五氯酚的二氧化钛光催化氧化技术由于降解效率高、毒性低等优点受到了广泛关注.如何合理调控五氯酚降解过程中高毒性中间产物的产生是目前研究的热点.而五氯酚的光催化降解过程与活性氧物种的产生息息相关.基于此,本文研究了H2O2的加入对3种不同类型Ti O2光催化体系中所产生的ROS包括·OH、O2^·-和H2O2浓度及其对五氯酚降解效率和降解过程的影响.结果显示,加入H2O2后,P25溶液所产生的3种ROS的量均增加,且五氯酚的降解速率k增大.锐钛矿Ti O2溶液所产生的·OH减少,O2^·-和H2O2含量增多,五氯酚的降解速率降低.金红石相Ti O2溶液所产生的3种ROS的量均增加,且五氯酚的降解速率提高50倍.用高效液相色谱法和发光菌抑制法分别对3种Ti O2/H2O2体系光催化降解五氯酚过程中所产生的中间产物及其急性毒性的影响进行了鉴定.结果显示,降解过程中均没有高毒性中间产物四氯苯醌产生,且降解过程中的急性毒性显著降低.这些结果表明,H2O2的加入可以调控Ti O2光催化体系中ROS的产生及五氯酚的降解过程,显著降低了五氯酚降解过程中的急性毒性.