首页> 正文

纳米TiO2基光触媒的可控制备及降解有机废水研究

2020-11-21阅读(757)

纳米TiO2基光触媒的可控制备及降解有机废水研究

论文摘要

半导体光催化降解有机废水作为一种有潜力的高级废水氧化技术,要实用化必须解决的两个主要问题是提高量子效率和有效利用可见光。 本文针对如何有效提高量子效率问题,以光催化降解阳离子艳红模拟染料废水为模型反应,着重对纳米TiO2的可控制备、纳米TiO2与半导体SiO2复合及贵金属Ag修饰改性进行了研究。并对阳离子艳红溶液的光催化降解规律进行了一定的探索,为光催化技术实用化奠定基础。 受控水解法制备纳米TiO2研究:以钛酸丁酯为原料,强酸性为水解控制条件,采用水解沉淀法制备了TiO2,相关表征表明所制备TiO2为纳米微粒:该TiO2催化剂对阳离子艳红具有很高的降解活性,在同样的光降解条件下,其一级光催化速率为商品纳米TiO2的2.34倍;通过400℃焙烧再生处理,其催化活性可完全恢复。本制备方法工艺简单、成本低廉,产品的粒径、晶型可控,具有较好工业应用前景。 纳米TiO2与半导体SiO2复合研究:使用H2O2络合凝胶法制备TiO2与SiO2的复合微粒,考察制备条件如焙烧温度、微波处理及SiO2掺入量对TiO2/SiO2复合微粒光催化活性的影响。实验表明:掺入SiO2后TiO2表现出良好的抗烧结性能,使用H2O2络合凝胶法制备SiO2的最佳掺杂量为25 mol%,微波处理可有效缩短热处理晶化的时间。 贵金属Ag修饰改性研究:考察了Ag的引入方式、Ag的价态、Ag与SiO2相互作用及焙烧温度等对Ag/TiO2/SiO2复合微粒光催化活性的影响。实验表明,经H2还原后Ag/TiO2/SiO2复合微粒,有更好的光催化活性,不同的SiO2含量将影响Ag的最佳含量,Ag最佳含量与SiO2含量呈负相关关系。引入Ag后,TiO2/SiO2的抗烧结能力变差。对比TiO2、

论文目录

  • 第1章 绪论
  • 1.1 半导体多相光催化概述
  • 1.2 多相光催化处理有机废水研究概况
  • 2光催化降解有机物的机理'>1.3 TiO2光催化降解有机物的机理
  • 1.4 高效光催化剂的研制
  • 2的形态结构与光催化性能的关系研究'>1.4.1 TiO2的形态结构与光催化性能的关系研究
  • 1.4.1.1 晶体结构的影响
  • 2表面态性质对光催化活性的影响'>1.4.1.2 TiO2表面态性质对光催化活性的影响
  • 2的制备改性研究'>1.4.2 TiO2的制备改性研究
  • 2的制备方法'>1.4.2.1 TiO2的制备方法
  • 2的改性研究'>1.4.2.2 TiO2的改性研究
  • 1.4.3 固定化技术
  • 2催化剂表征'>1.4.4 TiO2催化剂表征
  • 1.4.5 催化剂的失活与再生研究
  • 1.5 光催化反应的影响因素及动力学研究
  • 1.5.1 处理废水用光催化反应器
  • 1.5.1.1 粉末悬浮式光催化反应器
  • 1.5.1.2 流化床式光催化反应器
  • 1.5.1.3 固定膜式光催化反应器
  • 1.5.2 光催化降解有机废水动力学研究
  • 1.6 光催化与其它工艺协同作用
  • 1.7 现存主要问题
  • 1.8 本论文课题设计
  • 1.8.1 研究目标
  • 1.8.2 主要内容
  • 第2章 实验方法
  • 2.1 实验试剂和仪器
  • 2.1.1 实验试剂
  • 2.1.2 光源
  • 2.1.3 实验仪器
  • 2.2 催化剂制备
  • 2'>2.2.1 TiO2
  • 2/SiO2'>2.2.2 TiO2/SiO2
  • 2/SiO2'>2.2.3 Ag/TiO2/SiO2
  • 2.3 催化剂表征
  • 2.3.1 XRD
  • 2.3.2 TEM
  • 2.3.3 UV—Vis
  • 2.4 光催化实验
  • 2.4.1 降解模型物的选择
  • 2.4.2 光催化反应器
  • 2.4.3 光催化实验过程
  • 2.5 光催化实验分析方法
  • 2.5.1 阳离子艳红工作波长的确定
  • 2.5.2 阳离子艳红降解率的确定
  • 2.5.3 表观速率常数的确定
  • 2及其结构性能的研究'>第3章 受控水解法制备纳米TiO2及其结构性能的研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 催化剂的制备与表征
  • 3.2.2 光催化实验
  • 3.3 结果与讨论
  • 2粉体的结构与形貌'>3.3.1 纳米TiO2粉体的结构与形貌
  • 2粉体的紫外—可见光吸收特性'>3.3.2 纳米TiO2粉体的紫外—可见光吸收特性
  • 2的光催化活性'>3.3.3 纳米TiO2的光催化活性
  • 2的重复使用及再生性能'>3.3.4 纳米TiO2的重复使用及再生性能
  • 3.4 小结
  • 2O2络合凝胶法制纳米TiO2/SiO2及其光催化性能研究'>第4章 H2O2络合凝胶法制纳米TiO2/SiO2及其光催化性能研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 2/SiO2的制备'>4.2.1 TiO2/SiO2的制备
  • 4.2.2 光催化反应
  • 4.3 结果与讨论
  • 2含量对TiO2/SiO2的光催化活性的影响'>4.3.1 TiO2含量对TiO2/SiO2的光催化活性的影响
  • 2/SiO2的光催化活性的影响'>4.3.2 焙烧温度对TiO2/SiO2的光催化活性的影响
  • 2/SiO2的光催化活性的影响'>4.3.3 微波晶化对TiO2/SiO2的光催化活性的影响
  • 4.4 小结
  • 2/SiO2及其光催化性能研究'>第5章 贵金属Ag修饰TiO2/SiO2及其光催化性能研究
  • 5.1 引言
  • 5.2 实验部分
  • 5.2.1 催化剂制备
  • 2/SiO2的制备'>5.2.1.1 TiO2/SiO2的制备
  • 2/SiO2的制备'>5.2.1.2 Ag/TiO2/SiO2的制备
  • 5.2.2 光催化反应
  • 5.3 结果与讨论
  • 2/SiO2光催化性能的影响'>5.3.1 Ag引入方式对Ag/TiO2/SiO2光催化性能的影响
  • 2/SiO2光催化性能的影响'>5.3.2 焙烧温度对Ag/TiO2/SiO2光催化性能的影响
  • 2/SiO2光催化性能的影响'>5.3.3 Ag含量对Ag/TiO2/SiO2光催化性能的影响
  • 2与Ag的协同作用对Ag/TiO2/SiO2光催化性能的影响'>5.3.4 TiO2与Ag的协同作用对Ag/TiO2/SiO2光催化性能的影响
  • 2基催化剂光催化性能对比'>5.3.5 不同组成TiO2基催化剂光催化性能对比
  • 5.4 小结
  • 2降解阳离子艳红染料废水工艺条件研究'>第6章 纳米TiO2降解阳离子艳红染料废水工艺条件研究
  • 6.1 引言
  • 6.2 实验部分
  • 2粉体的制备'>6.2.1 纳米TiO2粉体的制备
  • 6.2.2 催化剂表征
  • 6.2.3 光催化实验固定条件
  • 6.3 结果与讨论
  • 6.3.1 光照条件对降解速率的影响
  • 6.3.2 反应物初始浓度对降解速率的影响及动力学分析
  • 6.3.3 催化剂用量对降解速率的影响
  • 6.3.4 供氧量对降解速率的影响
  • 2对阳离子艳红光催化降解的影响'>6.3.5 不同方法制备纳米TiO2对阳离子艳红光催化降解的影响
  • 6.4 小结
  • 第7章 总结与建议
  • 7.1 总结
  • 7.2 进一步工作建议
  • 参考文献
  • 硕士期间发表论文情况
  • 声明
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].中科院长春应化所:发现多功能诊疗纳米颗粒[J]. 中国粉体工业 2018(06)
    • [2].纳米,最熟悉的“陌生人”[J]. 中国粉体工业 2017(05)
    • [3].纳米线形锂离子电池正极材料的研究进展[J]. 现代化工 2019(12)
    • [4].纳米颗粒药物研发态势报告[J]. 高科技与产业化 2019(11)
    • [5].Staphylococcus saprophyticus JJ-1协同所合成的钯纳米颗粒还原邻氯硝基苯[J]. 云南大学学报(自然科学版) 2020(01)
    • [6].氟化锶纳米板的高压相变行为研究[J]. 吉林师范大学学报(自然科学版) 2020(01)
    • [7].微(纳米)塑料对淡水生物的毒性效应[J]. 吉林师范大学学报(自然科学版) 2020(01)
    • [8].纳米绿色喷墨版的印刷适性[J]. 印刷工业 2019(06)
    • [9].纳米凝胶复合物[J]. 乙醛醋酸化工 2019(12)
    • [10].十氢十硼酸双四乙基铵/纳米铝复合物的制备及其性能[J]. 科学技术与工程 2019(36)
    • [11].细胞膜涂层的仿生纳米颗粒在癌症治疗中的研究进展[J]. 沈阳药科大学学报 2020(01)
    • [12].纳米酶的发展态势与优先领域分析[J]. 中国科学:化学 2019(12)
    • [13].稀土纳米晶用于近红外区活体成像和传感研究进展[J]. 化学学报 2019(12)
    • [14].纳米细菌在骨关节疾病中的研究进展[J]. 吉林医学 2020(01)
    • [15].纳米酶和铁蛋白新特性的发现和应用[J]. 自然杂志 2020(01)
    • [16].纳米酶:疾病治疗新选择[J]. 中国科学:生命科学 2020(03)
    • [17].氧化石墨烯纳米剪裁方法[J]. 发光学报 2020(03)
    • [18].薄层二维纳米颗粒增效泡沫制备及机理分析[J]. 中国科技论文 2019(12)
    • [19].纳米TiO_2基催化剂在环保功能路面应用的研究进展[J]. 中国材料进展 2020(01)
    • [20].铁蛋白纳米笼的研究进展[J]. 中国新药杂志 2020(02)
    • [21].不锈钢表面双重纳米结构的构建及疏水性能研究[J]. 生物化工 2020(01)
    • [22].基于溶解度法的纳米镉、铅、银硫化物的热力学性质研究[J]. 济南大学学报(自然科学版) 2020(02)
    • [23].农药领域中新兴技术——纳米农药及制剂[J]. 农药市场信息 2020(03)
    • [24].纳米TiO_2光催化涂料的研究进展[J]. 山东化工 2020(01)
    • [25].纳米颗粒对含石蜡玻璃窗光热特性影响[J]. 当代化工 2020(01)
    • [26].交流电热流对导电岛纳米电极介电组装的影响[J]. 西安交通大学学报 2020(02)
    • [27].我国纳米科技产业发展现状研究——基于技术维度视角[J]. 产业与科技论坛 2020(01)
    • [28].Al_2O_3@Y_3Al_5O_(12)纳米短纤维对铝合金基复合材料的增强作用[J]. 复合材料学报 2020(02)
    • [29].表面纳米轴向光子的最新进展[J]. 光学与光电技术 2020(01)
    • [30].中国科学院大学地球与行星科学学院教授琚宜文:践履笃实纳米地质情 创新不息科技强国梦[J]. 中国高新科技 2020(02)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    纳米TiO2基光触媒的可控制备及降解有机废水研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5