纳米光催化薄膜的制备及其在印染废水中的应用

论文题目: 纳米光催化薄膜的制备及其在印染废水中的应用

论文类型: 硕士论文

论文专业: 环境工程

作者: 李姗姗

导师: 姚秉华

关键词: 光催化氧化,薄膜,次甲基蓝,印染废水

文献来源: 西安理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 印染工业废水是极难处理的工业废水之一，印染工业废水组分复杂，常含有多种染料，色度深，毒性强，难降解，pH值波动大，而且浓度高，水量大。半导体TiO2在紫外光照射下，能够将绝大多数有机污染物彻底矿化分解，在污染治理中具有诱人的前景，各国都进行了广泛的研究。本文在阐述印染废水的来源、特征及国内外治理途径的基础上，对半导体光催化氧化技术用于印染废水的作用机理、反应动力学及工艺条件进行了实验室规模的实验研究。实验用水包括模拟染料废水和实际印染废水两部分。模拟染料废水为次甲基蓝废水，实际印染废水取自陕西第三印染厂全厂总排放口的综合排水。由于固定化的催化剂比粉体催化剂更容易应用于实际的污染治理中，所以我们用溶胶—凝胶法在玻璃表面上制备了TiO2薄膜型光催化剂，通过扫描电镜（SEM）、紫外和红外光谱等表征手段，对薄膜的组成和形貌进行了研究。 利用自行设计的光催化反应装置，以8W紫外灯为光源，系统的研究了光催化剂对次甲基蓝的降解性能，确定了有利于光催化反应的最佳条件。 （1）TiO2薄膜：PEG掺杂量1％、薄膜层数为5层、热处理温度500℃、流量90mL／min、降解最佳pH为10.5，60min后MB脱色率达87.5％；满足一级动力学方程，反应速率常数为3.0×102min1，半衰期为23.1min；薄膜连续使用25次以上未见失活现象，放置一个月后，活性也未明显降低。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 印染废水来源、水质、水量

1.2.1 来源

1.2.2 水质及水量

1.3 印染废水处理方法的研究及进展

1.3.1 印染废水处理的物理方法

1.3.2 化学处理方法

1.3.3 生物处理方法

1.3.4 光催化氧化法

1.4 本论文研究的主要内容

2 半导体光催化剂的制备

2.1 实验仪器

2.2 实验试剂

2.3 实验步骤

2.3.1 纳米TiO_2光催化膜的制备

2.3.2 复合半导体光催化剂的制备

3 TiO_2光催化薄膜的物化表征

3.1 称重法分析光催化薄膜的负载量

3.2 扫描电镜(SEM)分析

3.3 UV-Vis紫外吸收光谱分析

3.4 红外吸收光谱分析

4 光催化活性研究

4.1 实验方法

4.1.1 实验仪器与装置

4.1.2 实验试剂

4.1.3 实验步骤

4.1.4 分析方法

4.2 结果与讨论

4.2.1 TiO_2薄膜对次甲基蓝的光催化降解

4.2.2 掺镧纳米TiO_2玻璃薄膜对次甲基蓝的光催化降解

4.2.3 掺铈纳米TiO_2玻璃薄膜对次甲基蓝的光催化降解

5 实际印染废水的降解研究

5.1 印染废水来源

5.2 分析方法

5.2.1 色度的测定

5.2.2 CODc_r的测定方法

5.2.3 紫外—可见吸收光谱的测定

5.2.4 红外吸收光谱的测定

5.3 结果与讨论

5.3.1 实际废水的红外光谱图

5.3.2 光催化薄膜对实际印染废水降解效果的影响

5.3.3 初始pH值对实际印染废水降解效果的影响

5.3.4 H_2O_2对实际印染废水降解效果的影响

5.3.5 实际废水降解后的红外和紫外分析

6 结论和建议

致谢

参考文献

附录

发布时间: 2007-06-01

参考文献

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• [3].废塑料薄膜风力振动分选技术及设备研究[D]. 李倩.山东理工大学2015
• [4].钒酸银负载稀土元素薄膜的制备及其光催化活性研究[D]. 张加阜.北京化工大学2012
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• [6].掺铁TiO2薄膜光催化降解室内苯污染的实验研究[D]. 李波.重庆大学2008
• [7].TiO2薄膜光催化氧化脱除气相甲醛研究[D]. 刘倩倩.大连理工大学2012
• [8].金属离子掺杂TiO2薄膜的制备及光催化有机废水的研究[D]. 栾春艳.内蒙古科技大学2007
• [9].基于Fe2O3-MoS2的新型三元复合光电催化薄膜的制备及性能研究[D]. 葛耀花.浙江工商大学2018
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