国内外很多研讨标明，光催化法能有效地将烃类、卤代有机物、外表活性剂、染料、农药、酚类、芳烃类等有机污染物降解，终究无机化为CO2 H2O,而污染物中含有的卤原子、硫原子、磷原子和氮原子等则别离转化为X-,SO42-,PO43-,PO43-,NH4,NO3-等离子。因而，光催化技能具有在常温常压下进行，彻底消除有机污染物，无二次污染等长处。

  使用高度活性的羟基自由基.OH无挑选性地将氧化包含生物难以降解的各种有机物并使之彻底无机化。有机物在光催化系统中的反响归于自由基反响。

  翻开722型分光光度计电源开关，预热至安稳。调理分光光度计的波长旋钮至462nm。翻开比色槽盖，即在光路断开时，调理“0”旋钮，使透光率值为0.取一只1cm比色皿，参加参比溶液蒸馏水，擦干外外表（光学玻璃面使用擦镜纸擦洗），放入比色槽中，保证放蒸馏水的比色皿在光路上，将比色槽盖合上，即光路通时，调理“100”旋钮使透光率值为100%。

  5、测吸光度时，同一个样本前后两次测的数据相差很大，原因或许是玻璃仪器润滑的一面部分现已损坏。

  1、试验中，为什么用蒸馏水作参比溶液来调理分光光度计的透光率值为100%？一般挑选参比溶液的准则是什么？

  答：①用蒸馏水作参比溶液来调理分光光度计的透光率值为100%，以消除溶液中的水对光的吸收反射或散射构成的差错。②一般挑选参比溶液的准则：当试样溶液、显色剂及所用的其它试剂在测定波长处均无吸收时，可选用蒸馏水作参比液；若有显色剂或其它试剂对入射光有吸收，应选用试剂空白为参比；若试样中其它组分有吸收，而显色剂无吸收且不与其它组分作用，应选用不加显色剂的试样溶液作参比液。

  5、甲基橙降解率核算：η=（c0-c）/c0，其间c0为光照前降解液浓度，c为降解后的浓度。因为甲基橙溶液浓度和它的吸光度呈线性联系，所以降解脱色率又能够由吸光度核算，即η=（A0-A）/A0，其间A0为光照前降解液吸光度，A为降解后吸光度。

  光催化技能的研讨涉及到原子物理、凝聚态物理、胶体化学、化学反响动力学、催化资料、光化学和环境化学等多个学科，因而多相光催化科技是集这些学科于一体的多种学科穿插集合而成的一门新式的科学。

  1、由图—1可知，试验所得到的点都在直线的邻近,直线根本契合试验要求,试验数据间的差错比较小；

  2、由图—2可知，降解率在5min前比较小，5到20min这段时刻，降解率变大，到了20到25min，降解率根本抵达最大而趋于陡峭；最大降解率在77.50%左右；

  据图——1可知，在0—25min中时ln(1/A)~t联系成一直线，因而契合假定，即纳米Ti02光催化降解甲基橙的反响是一级反响。

  3、如图—1,在图上取两点A(2.5，-0.92)；B（20，0.20），由A、B两点求得直线

  半导体之所以能作为催化剂，是由其本身的光电特性所决议的。半导体粒子含有能带结构，通常情况下是由一个充溢电子的低能价带和一个空的高能导带构成，它们之前由禁带分隔。研讨证明，当pH=1时锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV，半导体的光吸收阈值λg与禁带宽度Eg的联系为

  722型分光光度计1台；125W高压汞灯1支；反响器1个；充气泵1个；恒温水浴1套；磁力拌和器1台；离心机1台；台秤1台；秒表1块；移液管（10mL）2支；500 mL量筒1支；吸耳球；离心管6支。

  进行光催化反响试验时，首先向反响器内参加10mL的1000 mg/L的甲基橙贮备液，并加480mL水稀释，配成500mL的20 mg/L的甲基橙溶液，然后参加0.2g纳米TiO2催化剂，磁力拌和使之悬浮。避光充空气拌和30min，使甲基橙在催化剂的外表抵达吸附/脱附平衡，移取10mL溶液于离心管内。然后注册冷却水，并敞开筛选进行光催化反响25min，每隔5min移取10mL反响液，经离心分离后，取上清液进行可见分光光度法剖析。选用722型可见分光光度计，经过反响液的吸光度A测定来监测甲基橙的光催化脱色和分化作用。在0—20 mg/L范围内，甲基橙溶液浓度与其462nm处的吸收什呈极明显的正相关（相联系数达0.999以上）。

  当用能量等于或大于禁带宽度的光（λ388nm的近紫外光）照耀半导体光催化剂时，半导体价带上的电子吸收光能被激发到导带上，因而在导带上产生带负电的高活性光生电子（e-），在价带上产生带正电的光生空穴（h）,构成光生电子-空穴对。空穴的能量为7.5 eV，具有强氧化性；电子则具有强复原性。

  当光生电子和空穴抵达外表时，可产生两类反响。第一类是简略的复合，假如光生电子与空穴没有被使用，则会从头复合，使光能以热能的方式散发掉

  四基橙染料是一种常见的有机污染物，无挥发性，且具有适当高的抗直接光分化和氧化的才能；其浓度可选用分光光度法测定，办法简洁，常被用做光催化反响的模型反响物。四基橙的分子式如图1所示：

  从结构上看，它归于偶氮染料，这类染料是染料各类中最多的一种，约占悉数染料的50%左右。依据已有试验剖析，甲基橙是较难降解的有机物，因而以它作为研讨目标有必定的代表性。

  依据本试验的原理部分知道，该反响是个外表催化反响，而一般外表催化反响更多的是零级反响；无妨设纳米Ti02光催化降解甲基橙的反响是一级反响：即ln(1/A)=k1t常数

  3、试验所得到的最大降解率偏低,原因或许是：试验时咱们忘掉同冷却水，使降解的温度比室温要高，考虑到降解率或许遭到温度的影响，所以这个人为的失误，或许会引起试验的差错增大；

  4、该试验中选用积分法中的作图法由试验数据确认反响级数时，ln(1/A)~t的线，存在比较大差错；其间原因或许①是在试验过程中将试液离心时，未能彻底沉积下来，丈量时依然有些污浊，因为当咱们从离心机中拿出试样时，发现溶液上层有一层银白色的漂浮物(应该是TiO2)，取样时不免会抽取部分的TiO2而使试验的成果很大地违背理论值；②因为试验时是两台离心机一同作业的，但离心时刻并不相同,当咱们所用的那台离心机A用完后,因为周围的那台离心机B还在作业，使桌面(咱们这台离心机A)不停地轰动，原本沉积了的试样或许因为这样而又漂浮起来；③取试样时,要把玻璃管从胶管中拿出来,也相同不免会是试样震动；因为以上的原因,所取的上清液并不抱负；

  答：不需要；依据试验定论可知，甲基橙浓度能够终究靠分光光度计丈量；因而整个试验中甲基橙溶液是不需要精确制造的。

  答：影响甲基橙光催化降解速率要素有：纳米Ti02颗粒巨细、光照强度、拌和程度、催化剂的用量、温度、溶液初始pH、溶液初始浓度等。

  第二类是产生一系列光催化氧化复原反响，复原和氧化吸附在光催化剂外表上物质。

  另一方面，光生电子能够和溶液中溶解的氧分子反响生成超氧自由基，它与H离子结合构成.OOH自由基：