光催化与微藻耦合快速去除水中铬离子

摘要

为快速去除液相中的总铬（Cr（Ⅵ）及Cr（Ⅲ））,构建了一种新型光催化与微藻耦合系统。该系统由固定化N掺杂TiO2、小球藻、核孔膜和紫外-可见LED光源构成。研究发现:单独光催化能将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ）,但无法对Cr（Ⅲ）进行去除,导致液相总铬保持恒定。单独微藻能将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ）,但微藻还原Cr（Ⅵ）的速率低,去除液相中总铬的量受微藻生物量及Cr（Ⅵ）浓度的影响。光催化与微藻耦合系统中微藻细胞产生的有机物通过核孔膜,传递至光催化剂表面,消耗催化剂表面产生的空穴和·OH,抑制载流子复合,促进光催化快速将高浓度Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ）,减弱Cr（Ⅵ）对微藻细胞的高毒胁迫并减少Cr（Ⅵ）在微藻细胞表面对Cr（Ⅲ）的竞争吸附,提高藻细胞对Cr（Ⅵ）的还原率及总铬去除率,实现铬的快速去除。