壳聚糖／纳米CdS复合颗粒可见光光催化降解猩红B动力学研究

采用仿生矿化法制备了壳聚糖/纳米CdS复合颗粒光催化剂,并用于可见光光催化降解猩红B染料模拟废水,研究了猩红B初始浓度、pH、催化剂投加量和催化剂重复使用次数等因素对猩红B光催化降解的影响。X射线衍射(XRD)分析表明,壳聚糖能有效负载CdS纳米微晶。采用Langmuir-Hinshelwood模型描述壳聚糖/纳米CdS复合颗粒可见光光催化降解猩红B反应动力学行为,在猩红B初始质量浓度较低(≤20 mg/L)时,光催化降解过程符合假一级动力学方程。降低猩红B初始浓度和溶液pH都可显著增大光催化降解速率常数;催化剂投加量小于0.7 g/L时,光催化降解速率随其增加而增大,但催化剂投加量过大会使光催化降解速率减小;催化剂重复使用第5次时,猩红B光催化降解速率常数仍为第1次使用时的63.4%。

仿生矿化法制备壳聚糖／纳米CdS复合粒子对猩红B光催化降解研究

用仿生矿化法制备了壳聚糖/纳米CdS复合粒子,并用于可见光光催化降解猩红B染料模拟废水,系统地研究了染料初始浓度、pH值、催化剂投加量、光照情况和催化剂重复使用等因素对猩红B的光解脱色效率的影响。结果表明,当pH=3.0,催化剂投加量为0.7 g/L的条件下,对初始溶液为20 mg/L的猩红B模拟废水,60 min之内脱色率超过96%。酸性媒介比碱性媒介更有利于猩红B染料光解脱色。实验范围内Br-、NO3-和Cl-等无机阴离子,均对降解脱色有促进作用,其中NO3-对脱色作用促进最显著。处理前后的UV-Vis谱图分析表明猩红B在壳聚糖/纳米CdS复合粒子可见光光解处理过程中脱色是因为染料发生氧化光降作用。催化剂重复利用5次后,处理60 min对猩红B的脱色率仍可达到80.7%。