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微波辅助光催化氧化工艺是一种新型高级氧化水处理技术,与传统物化、生化方法相比,具有反应迅速、氧化彻底等特点。本文研制出新型Pb(Ⅱ)/ZrOx催化剂,建立了基于Pb(Ⅱ)/ZrOx催化剂的微波辅助光催化氧化水中BPA的处理工艺,考察了相关反应动力学,并对Pb(Ⅱ)/ZrOx催化剂表面物相结构及作用机理进行了探讨。本文以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助水热法制备出Pb(Ⅱ)/ZrOx催化剂,优化了制备条件:CTAB投加量0.4g,Pb/Zr摩尔比1:100 , pH=10 ,水热反应温度160℃,水热反应时间12h , ZrOCl2浓度0.2mol/L。催化剂结构分析表明:制得Pb(Ⅱ)/ZrOx催化剂比表面积高于传统TiO2光催化剂P25,平均晶粒尺寸为13nm。Zr以多价态形式存在于催化剂中,ZrO2是催化剂表面Zr的主要成分,且Pb成功以+2价掺杂于催化剂中。以双酚A(BPA)为处理对象,建立了基于Pb(Ⅱ)/ZrOx催化剂的微波辅助光催化氧化处理工艺。对于100mL初始浓度为50mg/L的BPA溶液,最优工艺条件为:催化剂投加量1g/L、微波400W辐照30min、pH=7、微波无极紫外灯照射,光强I=9.79mW/cm2。在此工艺条件下反应,30minBPA去除率达91.9%,TOC去除率为85.2%。研究了Pb(Ⅱ)/ZrOx催化剂微波辅助光催化氧化工艺条件下与BPA反应的表观动力学,反应符合准一级动力学方程: ln([BPA]0/[BPA]) =0.0701t+0.3825,反应速率常数k=0.070min-1,反应半衰期t1/2=4.43min。机理研究结果表明,在微波与紫外光的协同作用下,催化剂表面电子激发产生电子-空穴对,表面羟基或水吸附后形成的羟基自由基将BPA氧化,将其进一步降解为CO2和H2O,完成BPA的去除过程。