用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法转让专利
申请号 : CN201310403332.X
文献号 : CN103446699B
文献日 : 2015-08-26
发明人 : 喻泽斌 , 彭振波 , 孙玲芳 , 胡晓
申请人 : 广西大学
摘要 :
本发明公开了一种用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法，它是利用可见光、光催化和电-Fenton组成的可见光光电-Fenton体系，将有机物置于该体系中进行降解，其具体操作步骤如下：（1）制备介孔TiO2薄膜电极；（2）组成可见光光电-Fenton体系；（3）对有机物进行降解。本发明将光催化、电化学氧化、Fenton氧化技术相结合，并引入可见光，组成可见光光电-Fenton体系，将自制的介孔TiO2薄膜电极用于可见光光电-Fenton体系中，实现在可见光下达到光催化与电-Fenton相互协同作用的效果，提高整个体系对有机污染物的处理效果。
权利要求 :
1.一种用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法，其特征在于：它是利用可见光、光催化和电-Fenton组成的可见光光电-Fenton体系，将有机物置于该体系中进行降解，其具体操作步骤如下：（1）制备介孔TiO2薄膜电极：将Ti基板材依次进行打磨、化学抛光、超声波清洗处理，然后将处理后的Ti基板材作为阳极，石墨或Pt电极作为阴极，含氟的无机水溶液或含氟的有机溶液作为电解质溶液，通过电化学阳极氧化法处理后，得到无定型的介孔TiO2薄膜电极；再经过管式电阻炉中高温煅烧后，得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜电极，备用；
所述的含氟的无机水溶液为HF溶液，HF的质量浓度为0.2 ~0.4 wt%；所述的含氟的有机溶液为NH4F与丙三醇的混合液，含氟的有机溶液中丙三醇与水的体积比为1∶9，含有NH4F的质量浓度为0.2 ~0.5 wt%；
所述的电化学阳极氧化法中控制电压为10~40V，阳极与阴极的板间距为3~5cm，阳极氧化时间为30~150min；
所述的管式电阻炉控制升温速度为20 ℃/min，煅烧温度为500~700 ℃，煅烧时间为
60~180 min；
（2）组成可见光光电-Fenton体系：将步骤（1）得到的介孔TiO2薄膜电极作为阳极，碳质材料作为阴极，通过曝气装置对阴极进行曝气，同时施加直流稳压和可见光辐照，组成可见光光电-Fenton体系；
（3）对有机物进行降解：将难降解的有机物置于步骤（2）得到的可见光光电-Fenton体系中进行降解。
2.根据权利要求1所述的用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述的打磨采用的砂纸为500#、1000# 、1500#的金相砂纸，依次打磨。
3.根据权利要求1所述的用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述的化学抛光采用的抛光液由以下原料和体积比为HF∶HNO3∶H2O=1∶4∶5组成。
4.根据权利要求1所述的用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述的碳质材料为石墨或活性炭纤维。
5.根据权利要求1所述的用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述的阳极、阴极它们之间的板间距为3~7cm，控制阳极电压为10~40V。
6.根据权利要求1所述的用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述的曝气控制曝气量为0.5 ~ 2 L/min；所述的可见光光电-Fenton体系
2+
的pH为2~4，支撑电解质为Na2SO4，投加量为5 ~ 10 g/L；Fe 的投加量为0.1 ~ 1 mM。
7.根据权利要求1所述的用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述的可见光辐照为外照式，采用光源为氙灯光源。
说明书 :
用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法
技术领域
[0001] 本发明属于环境保护与治理领域，涉及一种用可见光光电-Fenton体系降解有机物的方法。
背景技术
[0002] 光催化已广泛应用于环境中有机物的降解中，纳米TiO2光催化剂凭借催化性能良好、无毒、价廉等优点，受到研究者们的亲睐。传统TiO2光催化剂为粉体形式，存在催化剂难分离、易造成二次污染等问题。介孔TiO2，由于具有高的比表面积，有序的孔道结构，孔径尺寸可控，表面易于改性等优点，可解决传统TiO2光催化存在的催化剂难分离、易造成二次污染等问题。
[0003] 专利200910306567.0公开了铁酸锌/二氧化钛纳米复合可见光光催化剂的制备方法及其应用，属于环境污染治理技术领域。催化剂制备包括以下步骤：（1）在浓度为0.2wt%的氢氟酸作用下发生电化学氧化反应制备二氧化钛纳米管电极，其纳米管管径大约
80nm左右，管长为550mm；（2）采用新电沉积法制备了铁酸锌/二氧化钛纳米复合可见光光催化剂。该方法使合成的ZnFe2O4纳米管内部，从而降低了颗粒堆积在纳米管的表面，进一步的提高了电子传递效率。另外，铁酸锌的复合在一定程度上减少了光生电子-空穴对复合几率高的缺点，而且还拓宽了二氧化钛纳米管电极的光响应范围，提高了其在可见光范围内对有机污染物的光催化降解效率。然而，光催化效率低的问题仍没有得到解决，有学者开始研究将光催化与其他高级氧化技术相结合，通过协调作用提高光催化效率。其中，光催化与电-Fenton技术相结合组成光电-Fenton体系，用该体系对污染物进行处理是一种新兴的技术，在近年来逐渐进入人们的视野中。光电-Fenton体系的提出提高了光催化的效率，整个体系对污染物的去除能力也得到提高，同时将两体系结合相互协同作用处理有机污染物。
80nm左右，管长为550mm；（2）采用新电沉积法制备了铁酸锌/二氧化钛纳米复合可见光光催化剂。该方法使合成的ZnFe2O4纳米管内部，从而降低了颗粒堆积在纳米管的表面，进一步的提高了电子传递效率。另外，铁酸锌的复合在一定程度上减少了光生电子-空穴对复合几率高的缺点，而且还拓宽了二氧化钛纳米管电极的光响应范围，提高了其在可见光范围内对有机污染物的光催化降解效率。然而，光催化效率低的问题仍没有得到解决，有学者开始研究将光催化与其他高级氧化技术相结合，通过协调作用提高光催化效率。其中，光催化与电-Fenton技术相结合组成光电-Fenton体系，用该体系对污染物进行处理是一种新兴的技术，在近年来逐渐进入人们的视野中。光电-Fenton体系的提出提高了光催化的效率，整个体系对污染物的去除能力也得到提高，同时将两体系结合相互协同作用处理有机污染物。
[0004] 专利201010107539.9公开了一种处理生化难降解有机废水的工艺方法，该方法主要是利用紫外光、电化学、超声波及氧化还原化学反应相结合进行处理难降解有机废水，将废水进过超声空化区、电化学反应区及紫外光催化反应区的3个反应单元进行处理，能实现超声处理废水方法、紫外光协同Fenton试剂氧化处理废水以及电化学及其协同Fenton试剂氧化处理废水方法相结的高效多级深度废水氧化反应，能有效处理多种生化难降解的有机废水。但是该方法仍仅限于紫外光的利用，紫外光所需的成本较高、容易对人体造成伤害、只占太阳光的很少一部分，这些不可避免的劣势会阻碍该方法的进一步推广应用。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能提高光催化效率，降低了电-Fenton的处理成本的用可见光光电-Fenton体系降解有机物的方法。
[0006] 本发明通过以下技术方案实现的：
[0007] 一种用可见光光电-Fenton协同降解有机物的方法，它是利用可见光、光催化和电-Fenton组成的可见光光电-Fenton体系，将有机物置于该体系中进行降解，其具体操作步骤如下：
[0008] （1）制备介孔TiO2薄膜电极：将Ti基板材依次进行打磨、化学抛光、超声波清洗处理，然后将处理后的Ti基板材作为阳极，石墨或Pt电极作为阴极，含氟的无机水溶液或含氟的有机溶液作为电解质溶液，通过电化学阳极氧化法处理后，得到无定型的介孔TiO2薄膜电极；再经过管式电阻炉中高温煅烧后，得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜电极，备用；
[0009] （2）组成可见光光电-Fenton体系：将步骤（1）得到的介孔TiO2薄膜电极作为阳极，碳质材料作为阴极，通过曝气装置对阴极进行曝气，同时施加直流稳压和可见光辐照，组成可见光光电-Fenton体系；
[0010] （3）对有机物进行降解：将难降解的有机物置于步骤（2）得到的可见光光电-Fenton体系中进行降解。
[0011] 在以上所述的步骤（1）中，所述的打磨采用的砂纸为500#、1000# 、1500#的金相砂纸，依次打磨。
[0012] 在以上所述的步骤（1）中，所述的化学抛光采用的抛光液由以下原料和体积比为HF∶HNO3∶H2O=1∶4∶5组成。
[0013] 在以上所述的步骤（1）中，所述的含氟的无机水溶液为HF溶液，HF的质量浓度为0.2 ~0.5 wt%；所述的含氟的有机溶液为NH4F与丙三醇的混合液，含氟的有机溶液中丙三醇与水的体积比为1∶9，含有NH4F的质量浓度为0.2 ~0.5 wt%。
[0014] 以上所述的步骤（1）中，所述的电化学阳极氧化法中控制电压为10~40V，阳极与阴极的板间距为3~5cm，阳极氧化时间为30~150min。
[0015] 以上所述的步骤（1）中，所述的管式电阻炉控制升温速度为20 ℃/min，煅烧温度为400~700 ℃，煅烧时间为60~180 min。
[0016] 以上所述的步骤（2）中，所述的碳质材料为石墨或活性炭纤维。。
[0017] 以上所述的步骤（2）中，所述的阳极、阴极它们之间的板间距为3~7cm，控制阳极电压为10~40V。
[0018] 以上所述的步骤（2）中，所述的曝气控制曝气量为0.5~2 L/min；所述的可见光光2+
电-Fenton体系的pH为2~4，支撑电解质为Na2SO4，投加量为5 ~ 10 g/L；Fe 的投加量为
0.1 ~ 1 mM。
电-Fenton体系的pH为2~4，支撑电解质为Na2SO4，投加量为5 ~ 10 g/L；Fe 的投加量为
0.1 ~ 1 mM。
[0019] 以上所述的步骤（2）中，所述的可见光辐照为外照式，采用光源为氙灯光源。
[0020] 本发明相对于现有技术的优点和积极效果如下：
[0021] 1、本发明采用阳极氧化法在Ti基板材上制备介孔TiO2薄膜，能制备出形貌规整、尺寸均一的介孔TiO2薄膜，操作简便，条件易控；以介孔TiO2薄膜代替传统的粉体TiO2，介孔TiO2薄膜的垂直结构，为电子的传输和扩散提供了更为方便的通道，减少了光生电子-空穴的复合，同时也解决了粉体TiO2存在的催化剂难分离、易造成二次污染等问题。
[0022] 2、本发明将介孔TiO2薄膜光催化与电-Fenton技术结合，两体系相结合，协同作用，大大提高了对有机污染物的降解能力，不但提高了光催化效率，同时也在一定程度上降低了电-Fenton的能耗。
[0023] 3、本发明引入可见光，避免了使用紫外光时存在的安全隐患，所需的成本也相应降低，同时，该体系对利用太阳能有积极的引导作用，具有一定的工业推广价值。
附图说明
[0024] 图1为实例1中实验条件下制得的介孔TiO2薄膜电极的FE-SEM图。
[0025] 图2为实例1中实验条件下制得的介孔TiO2薄膜电极的XRD图
具体实施方式
[0026] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0027] 实施例1：
[0028] 将纯度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂纸依次进行打磨，直至表面光滑，再浸入体积比为HF：HNO3：H2O=1：4：5的抛光液中进行化学抛光 30 s，然后依次采用丙酮、纯水置于超声清洗器中清洗处理。将处理后的Ti基板材作为阳极，石墨电极作为阴极，阳极与阴极的板间距为4cm，用NH4F和丙三醇混合溶液作为电解液，丙三醇与水的体积比为1：9，含有NH4F的浓度为0.5 wt%，。用铜丝作导线将两级连接到直流稳压电源上，进行电化学阳极氧化反应。在该反应中控制电压为30 V，阳极氧化时间为90 min，得到无定型的介孔TiO2薄膜电极；再经过升温速度为20 ℃/min，煅烧温度为600 ℃的管式电阻炉中高温煅烧120 min后，得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜电极。
[0029] 将制备好的介孔TiO2薄膜电极作为阳极，石墨作为阴极，以长方形PVC槽为电解反应槽。阳极与阴极的板间距为5 cm，控制的阳极电压为30 V，通过曝气装置对阴极进行曝气，控制曝气量为1.5 L/min，施加可见光辐照为150 W氙灯，组成可见光光电-Fenton体系。
[0030] 将20 mg/L的罗丹明B作为需要降解有机污染物，投入到的可见光光电-Fenton体系中进行降解反应，反应过程中始终保持匀速搅拌，该体系中反应溶液pH为3，支撑电解2+
质为Na2SO4的投加量为5 g/L；Fe 的投加量为1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，不
2+， 2+，
通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加光
2+，
照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为2.78%、30.87%、69.92%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了108%。
质为Na2SO4的投加量为5 g/L；Fe 的投加量为1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，不
2+， 2+，
通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加光
2+，
照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为2.78%、30.87%、69.92%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了108%。
[0031] 实施例2：
[0032] 将纯度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂纸依次进行打磨，直至表面光滑，再浸入体积比为HF：HNO3：H2O=1：4：5的抛光液中进行化学抛光 30 s，然后依次采用丙酮、纯水置于超声清洗器中清洗处理。将处理后的Ti基板材作为阳极，石墨电极作为阴极，阳极与阴极的板间距为5cm，用NH4F和丙三醇混合溶液作为电解液，丙三醇与水的体积比为1：9，含有NH4F的浓度为0.3wt%。用铜丝作导线将两级连接到直流稳压电源上，进行电化学阳极氧化反应。在该反应中控制电压为10 V，阳极氧化时间为150 min，得到无定型的介孔TiO2薄膜电极；再经过升温速度为20 ℃/min，煅烧温度为400 ℃的管式电阻炉中高温煅烧180 min后，得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜电极。
[0033] 将制备好的介孔TiO2薄膜电极作为阳极，活性炭纤维作为阴极，以长方形PVC槽为电解反应槽。阳极与阴极的板间距为3 cm，控制阳极电压为10 V，通过曝气装置对阴极进行曝气，控制曝气量为0.5 L/min，施加可见光辐照为150 W氙灯，组成可见光光电-Fenton体系。
[0034] 将20 mg/L的罗丹明B作为需要降解有机污染物，投入到的可见光光电-Fenton体系中进行降解反应，反应过程中始终保持匀速搅拌，该体系中反应溶液pH为4，支撑电解2+
质为Na2SO4的投加量为10 g/L；Fe 的投加量为0.1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，
2+， 2+，
不通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加
2+，
光照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为2.71%、39.89%、65.72%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了54.3%。
质为Na2SO4的投加量为10 g/L；Fe 的投加量为0.1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，
2+， 2+，
不通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加
2+，
光照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为2.71%、39.89%、65.72%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了54.3%。
[0035] 实施例3：
[0036] 将纯度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂纸依次进行打磨，直至表面光滑，再浸入体积比为HF：HNO3：H2O=1：4：5的抛光液中进行化学抛光 30 s，然后依次采用丙酮、纯水置于超声清洗器中清洗处理。将处理后的Ti基板材作为阳极，石墨电极作为阴极，阳极与阴极的板间距为3cm，用NH4F和丙三醇混合溶液作为电解液，丙三醇与水的体积比为1：9，含有NH4F的浓度为0.2wt%。用铜丝作导线将两级连接到直流稳压电源上，进行电化学阳极氧化反应。在该反应中控制电压为40 V，阳极氧化时间为90 min，得到无定型的介孔TiO2薄膜电极；再经过升温速度为20 ℃/min，煅烧温度为500 ℃的管式电阻炉中高温煅烧120 min后，得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜电极。
[0037] 将制备好的介孔TiO2薄膜电极作为阳极，石墨作为阴极，以长方形PVC槽为电解反应槽。阳极与阴极的板间距为4 cm，控制阳极电压为40 V，通过曝气装置对阴极进行曝气，控制曝气量为1 L/min，施加可见光辐照为150 W氙灯，组成可见光光电-Fenton体系。
[0038] 将20 mg/L的罗丹明B作为需要降解有机污染物，投入到的可见光光电-Fenton体系中进行降解反应，反应过程中始终保持匀速搅拌，该体系中反应溶液pH为2，支撑电解2+
质为Na2SO4的投加量为8 g/L；Fe 的投加量为0.5 mM。分别进行可见光光催化（加光照，
2+， 2+，
不通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加
2+，
光照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为2.91%、33.74%、69.52%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了89.69%。
质为Na2SO4的投加量为8 g/L；Fe 的投加量为0.5 mM。分别进行可见光光催化（加光照，
2+， 2+，
不通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加
2+，
光照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为2.91%、33.74%、69.52%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了89.69%。
[0039] 实施例4：
[0040] 将纯度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂纸依次进行打磨，直至表面光滑，再浸入体积比为HF：HNO3：H2O=1：4：5的抛光液中进行化学抛光 30 s，然后依次采用丙酮、纯水置于超声清洗器中清洗处理。将处理后的Ti基板材作为阳极，石墨电极作为阴极，阳极与阴极的板间距为3cm，用NH4F和丙三醇混合溶液作为电解液，丙三醇与水的体积比为1：9，含有NH4F的浓度为0.4wt%。用铜丝作导线将两级连接到直流稳压电源上，进行电化学阳极氧化反应。在该反应中控制电压为20 V，阳极氧化时间为60 min，得到无定型的介孔TiO2薄膜电极；再经过升温速度为20 ℃/min，煅烧温度为700 ℃的管式电阻炉中高温煅烧60 min后，得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜电极。
[0041] 将制备好的介孔TiO2薄膜电极作为阳极，石墨作为阴极，以长方形PVC槽为电解反应槽。阳极与阴极的板间距为7 cm，控制阳极电压为20 V，通过曝气装置对阴极进行曝气，控制曝气量为2 L/min，施加可见光辐照为150 W氙灯，组成可见光光电-Fenton体系。
[0042] 将20 mg/L的罗丹明B作为需要降解有机污染物，投入到的可见光光电-Fenton体系中进行降解反应，反应过程中始终保持匀速搅拌，该体系中反应溶液pH为3，支撑电解2+
质为Na2SO4的投加量为5 g/L；Fe 的投加量为1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，不
2+， 2+，
通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加光
2+，
照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为5.43%、30.31%、67.35%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了88.4%。
质为Na2SO4的投加量为5 g/L；Fe 的投加量为1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，不
2+， 2+，
通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加光
2+，
照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为5.43%、30.31%、67.35%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了88.4%。
[0043] 实施例5：
[0044] 将纯度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂纸依次进行打磨，直至表面光滑，再浸入体积比为HF：HNO3：H2O=1：4：5的抛光液中进行化学抛光 30 s，然后依次采用丙酮、纯水置于超声清洗器中清洗处理。将处理后的Ti基板材作为阳极，Pt电极作为阴极，阳极与阴极的板间距为4cm，用HF水溶液为电解液，其中HF为0.4 wt%。用铜丝作导线将两级连接到直流稳压电源上，进行电化学阳极氧化反应。在该反应中控制电压为30 V，阳极氧化时间为150 min，得到无定型的介孔TiO2薄膜电极；再经过升温速度为20 ℃/min，煅烧温度为600 ℃的管式电阻炉中高温煅烧120 min后，得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜电极。
[0045] 将制备好的介孔TiO2薄膜电极作为阳极，石墨作为阴极，以长方形PVC槽为电解反应槽。阳极与阴极的板间距为5 cm，控制阳极电压为30 V，通过曝气装置对阴极进行曝气，控制曝气量为1.5L/min，施加可见光辐照为150 W氙灯，组成可见光光电-Fenton体系。
[0046] 将20 mg/L的罗丹明B作为需要降解有机污染物，投入到的可见光光电-Fenton体系中进行降解反应，反应过程中始终保持匀速搅拌，该体系中反应溶液pH为3，支撑电解2+
质为Na2SO4的投加量为5 g/L；Fe 的投加量为1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，不
2+， 2+，
通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加光
2+，
照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为4.56%、37.87%、67.16%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了58.3%。
质为Na2SO4的投加量为5 g/L；Fe 的投加量为1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，不
2+， 2+，
通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加光
2+，
照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为4.56%、37.87%、67.16%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了58.3%。
[0047] 实施例6：
[0048] 将纯度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂纸依次进行打磨，直至表面光滑，再浸入体积比为HF：HNO3：H2O=1：4：5的抛光液中进行化学抛光 30 s，然后依次采用丙酮、纯水置于超声清洗器中清洗处理。将处理后的Ti基板材作为阳极，石墨电极作为阴极，阳极与阴极的板间距为5cm，用HF水溶液为电解液，其中HF为0.5 wt%。用铜丝作导线将两级连接到直流稳压电源上，进行电化学阳极氧化反应。在该反应中控制电压为10 V，阳极氧化时间为30min，得到无定型的介孔TiO2薄膜电极；再经过升温速度为20 ℃/min，煅烧温度为700 ℃的管式电阻炉中高温煅烧180 min后，得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜电极。
[0049] 将制备好的介孔TiO2薄膜电极作为阳极，活性炭纤维作为阴极，以长方形PVC槽为电解反应槽。阳极与阴极的板间距为5 cm，控制阳极电压为10 V，通过曝气装置对阴极进行曝气，控制曝气量为0.5 L/min，施加可见光辐照为150 W氙灯，组成可见光光电-Fenton体系。
[0050] 将20 mg/L的罗丹明B作为需要降解有机污染物，投入到的可见光光电-Fenton体系中进行降解反应，反应过程中始终保持匀速搅拌，该体系中反应溶液pH为4，支撑电解2+
质为Na2SO4的投加量为10 g/L；Fe 的投加量为0.1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，
2+， 2+，
不通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加
2+，
光照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为3.59%、33.05%、61.58%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了68.1%。
质为Na2SO4的投加量为10 g/L；Fe 的投加量为0.1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，
2+， 2+，
不通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加
2+，
光照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为3.59%、33.05%、61.58%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了68.1%。
[0051] 实施例7：
[0052] 将纯度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂纸依次进行打磨，直至表面光滑，再浸入体积比为HF：HNO3：H2O=1：4：5的抛光液中进行化学抛光 30 s，然后依次采用丙酮、纯水置于超声清洗器中清洗处理。将处理后的Ti基板材作为阳极，Pt电极作为阴极，阳极与阴极的板间距为3cm，用HF水溶液为电解液，其中HF为0.3 wt%。用铜丝作导线将两级连接到直流稳压电源上，进行电化学阳极氧化反应。在该反应中控制电压为40 V，阳极氧化时间为60min，得到无定型的介孔TiO2薄膜电极；再经过升温速度为20 ℃/min，煅烧温度为400 ℃的管式电阻炉中高温煅烧60 min后，得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜电极。
[0053] 将制备好的介孔TiO2薄膜电极作为阳极，石墨作为阴极，以长方形PVC槽为电解反应槽。阳极与阴极的板间距为3 cm，控制阳极电压为40 V，通过曝气装置对阴极进行曝气，控制曝气量为2 L/min，施加可见光辐照为150 W氙灯，组成可见光光电-Fenton体系。
[0054] 将20 mg/L的罗丹明B作为需要降解有机污染物，投入到的可见光光电-Fenton体系中进行降解反应，反应过程中始终保持匀速搅拌，该体系中反应溶液pH为2，支撑电解2+
质为Na2SO4的投加量为8 g/L；Fe 的投加量为1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，不
2+， 2+，
通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加光
2+，
照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为4.83%、34.54%、71.00%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了80.3%。
质为Na2SO4的投加量为8 g/L；Fe 的投加量为1 mM。分别进行可见光光催化（加光照，不
2+， 2+，
通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加光
2+，
照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为4.83%、34.54%、71.00%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了80.3%。
[0055] 实施例8
[0056] 将纯度>99.6 %的Ti基板材用500#、1000#、1500#的金相砂纸依次进行打磨，直至表面光滑，再浸入体积比为HF：HNO3：H2O=1：4：5的抛光液中进行化学抛光 30 s，然后依次采用丙酮、纯水置于超声清洗器中清洗处理。将处理后的Ti基板材作为阳极，石墨电极作为阴极，阳极与阴极的板间距为4cm，用HF水溶液为电解液，其中HF为0.2 wt%。用铜丝作导线将两级连接到直流稳压电源上，进行电化学阳极氧化反应。在该反应中控制电压为30 V，阳极氧化时间为90min，得到无定型的介孔TiO2薄膜电极；再经过升温速度为20 ℃/min，煅烧温度为600 ℃的管式电阻炉中高温煅烧120 min后，得到具有一定晶型的介孔TiO2薄膜电极。
[0057] 将制备好的介孔TiO2薄膜电极作为阳极，活性炭纤维作为阴极，以长方形PVC槽为电解反应槽。阳极与阴极的板间距为7 cm，控制阳极电压为30 V，通过曝气装置对阴极进行曝气，控制曝气量为1.5 L/min，施加可见光辐照为150 W氙灯，组成可见光光电-Fenton体系。
[0058] 将20 mg/L的罗丹明B作为需要降解有机污染物，投入到的可见光光电-Fenton体系中进行降解反应，反应过程中始终保持匀速搅拌，该体系中反应溶液pH为3，支撑电解2+
质为Na2SO4的投加量为5 g/L；Fe 的投加量为0.5 mM。分别进行可见光光催化（加光照，
2+， 2+，
不通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加
2+，
光照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为3.23%、36.33%、63.24%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了59.86%。
质为Na2SO4的投加量为5 g/L；Fe 的投加量为0.5 mM。分别进行可见光光催化（加光照，
2+， 2+，
不通电，曝气，不加Fe ）、电Fenton（不加光照，通电，曝气，加Fe ）、光电Fenton试验（加
2+，
光照，通电，曝气，加Fe ），反应过程中始终保持匀速搅拌，30min对罗丹明B的去除率为分别为3.23%、36.33%、63.24%，可见光光电Fenton体系的去除率比光催化和电Fenton体系加和提高了59.86%。