《表2 正交实验结果：有机累托石负载Ag等离子体插层材料对苯酚的去除》

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《有机累托石负载Ag等离子体插层材料对苯酚的去除》

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设计四水平四因素L16（44）正交实验，以溶液pH、苯酚初始浓度、温度及Ag@AgCl-OREC用量为考查因素，以苯酚去除率为考察目标，实验结果及极差分析见表2。由极差分析可得：影响苯酚去除率因素大小顺序为：溶液pH>Ag@AgCl-OREC用量>苯酚浓度>溶液温度。溶液pH为6到8时，苯酚去除效果好。这主要是因为过低pH值时，溶液呈酸性环境，苯酚被质子化而带正电荷，Ag@AgCl-OREC表面被质子化也带正电荷，它们之间会产形成静电排斥，抑制Ag@AgCl-OREC对苯酚的吸附。而pH过高时，累托石表面的-OH发生脱质子化反应，且苯酚以苯氧负离子形式存在，与累托石层间的负电荷相斥，阻碍粘土对苯酚的吸附[10]，而充分吸附是保证良好光催化降解的前提，故pH取为6；Ag@AgCl-OREC用量增加，苯酚的去除率增大，原因在于Ag@AgCl-OREC用量增加，提供吸附及光催化降解苯酚的场所加大，但Ag@AgCl-OREC投加量太大时，会产生团聚现象，不但减小粘土总比表面积并且增长苯酚的扩散距离以及阻碍材料对光子的吸收，故Ag@AgCl-OREC用量取0.4 g；随苯酚初始浓度增加，苯酚去除率减少。当苯酚初始浓度在20～50mg/L范围内时，苯酚去除率较高，而苯酚初始浓度在50～200 mg/L范围内时，去除率较低，尤其在初始浓度为200 mg/L，去除率很低。原因在于苯酚初始浓度大时，光子到达光催化材料表面前被苯酚分子所拦截，影响了Ag@AgCl对光的吸收，故选苯酚初始浓度为20 mg/L；苯酚去除率随着温度升高减小，原因在于Ag@AgCl-OREC对苯酚的吸附过程包含物理吸附和化学吸附，物理吸附为多层吸附，是一个放热的过程，化学吸附同样也为放热过程，低温条件有利于吸附进行，并且从节能降耗的角度考虑，选择25～35℃作为最佳吸附温度。通过正交实验数据分析得到Ag@AgCl-OREC去除苯酚的最佳条件：苯酚溶液pH为6、初始浓度为20 mg/L、温度为35℃、Ag@AgCl-OREC用量0.4 g，此条件下苯酚去除率可达94.1%。