本课题结合广西等广大中西部地区具有的丰富的竹子资源,研究开发一种对环境友好的纸浆漂白技术,利用光电催化协同单线态氧漂白硫酸盐化学竹浆。通过优化筛选催化活性强的TiO2复合半导体电极和光敏化剂,探讨漂白过程中pH值、温度、漂白时间、金属离子含量、光照条件、外加电场等因素对漂白效果的影响,优化漂白工艺条件。研究光电催化漂白过程中碳水化合物的降解情况及相应的保护措施。利用UV/VIS,FTIR,NMR,
针对含氯漂白废水的污染特性,开发各种环境友好的纸浆新漂白技术一直是全球造纸工作者的研究热点。本课题主要以竹子硫酸盐浆为主要研究对象,就单线态氧参与下的光催化漂白及光电协同漂白效应进行了研究和深入探讨;同时,还对蔗渣浆、马尾松浆的光催化漂白进行拓展研究;此外,还对光电催化脱木素机理以及催化降解造纸有机漂白废水中的木素模型物进行了深入研究。研究结果表明纸浆的光催化漂白符合"格罗塞-德雷帕定律",高能量的紫外光照射是不可缺少的;没有氧气的参与,光漂白反应不能发生。控制合理的碱性条件是非常重要的,并对漂白时间有着直接的影响,过高的用碱量会导致纤维素的严重降解;光漂白反应受温度的影响较小,即使在低温(13℃)条件下纸浆光催化漂白也可以获得较好的漂白效果;浆浓对纸浆光催化漂白反应有较大影响,随着浆浓的增加,漂后浆的白度下降。机理研究表明光电协同催化能有效降解木素的苯环结构,导致木素降解。但对碳水化合物也有一定的降解作用。本课题研究全面深入阐述了纸浆光催化的影响因素和脱木素机理,不仅有利于光催化作为环境友好的辅助漂白手段和废水处理技术的产业化研究,而且对于纸张及纤维的光老化研究具有启发意义。