论文题目: 负载型纳米TiO2复合光催化剂的合成及应用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 有机化学
作者: 陈金媛
导师: 彭图治
关键词: 载体,光催化,蒙脱石,磁性,碳纳米管
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 有机废水的半导体光催化氧化技术是一项价廉而环境友好的技术,在水处理领域的应用前景诱人。该技术要走向实用化,需解决活性组份与载体间存在的负载不牢固、活性组份活性下降、负载方法难于产业化等障碍。本研究选用一些新颖的、物化特性各异的多孔、大比表面积的材料,展开负载方法、载体与活性组份间相互作用、活性组份/载体复合物光降解性能研究,试图在纳米半导体光催化活性组份与各种不同性质载体间相互作用机理和该技术走向实用化方面有新的突破。研究取得了以下一些新的结果。 天然蒙脱石及有机蒙脱石载体: 以具有纳米板块的天然蒙脱石及对有机物有强烈吸附作用的有机蒙脱石作为载体,分别用TiO2焦硫酸钾熔融/浸渍法和TiCl4明胶溶液/酸性溶胶法,在强酸性条件下,把一定量的二氧化钛负载到这两种载体上。X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）分析表明,负载活性组份后,并未有单独的TiO2晶相峰出现,天然蒙脱石15.5（?）的d001衍射峰移至29.4（?）,有机蒙脱石特有的d001衍射峰未实现峰值移动。这些结果表明,钛水合离子通过交换进入了天然蒙脱石层间,但未能进入有机化蒙脱石层间,活性组份TiO2以非晶形态分布在蒙脱石表面。电镜观察证明,蒙脱石表面除布满TiO2细微颗粒外,层片变薄。这些结果充分表明,活性组份TiO2与蒙脱石表面存在强相互作用,阻碍了TiO2的晶化。 这两种TiO2/载体复合物的活性艳红染料光催化降解模拟试验表明,在中性和微酸性环境,降解率高达93.6%以上,高于单一TiO2试剂（48.2%）。而对有机物有强烈吸附功能的有机化蒙脱石,可能与它能把有机物通过吸附浓缩有关,降解率更胜一筹（99.6%）。它的憎水特征,还使它易于回收和重复使用。 纳米磁性氧化铁载体: Fe3O4与TiO2同属过渡金属氧化物,物性相近,相互间易于共容。采用钛酸丁酯为原料的改性酸性溶胶法和Ti（SO4）2为原料的弱酸性条件下的均匀沉淀法,制备TiO2均匀分散包围在Fe3O4表面的核壳式磁性纳米TiO2/Fe3O4复合体。XRD和TEM分析表明,晶型为锐钛矿型,其晶粒尺寸视制备条件在2.4～3.6nm之间,复合体颗粒平均尺寸分别为35～50nm与60～80nm,沉淀法颗粒较酸性
论文目录:
摘要
Abstract
目录
第一部分 文献综述
第一章 研究背景
第二章 TiO_2类光催化剂的研究进展
2.1 TiO_2类光催化剂研究意义
2.2 TiO_2类光催化剂光催化降解有机物原理
2.3 TiO_2类光催化剂研究现状
2.4 TiO_2类光催化剂研究现状
2.4.1 光催化剂的改性
2.4.2 负载型TiO_2类光催化剂
2.4.3 负载型TiO_2类光催化剂的固定化方法
第三章 本论文研究思路
3.1 论文构思
3.2 研究目标
3.3 本研究的创新点及意义
参考文献
第二部分纳米TiO_2膨润土类光催化剂的合成、表征及其光催化活性
第一章 蒙脱石结构与应用特性
1.1 蒙脱石的化学组成
1.2 蒙脱石的晶体结构
1.3 晶格置换
1.4 电负性
1.5 离子交换性能
1.6 吸附性能
1.7 水化作用
1.8 蒙脱石的应用特性
1.9 本章研究内容
第二章 高效二氧化钛／膨润土复合材料的制备及光催化性能研究
2.1 实验部分
2.2 结果与讨论
2.3 结论
第三章 TiO_2／改性膨润土复合光催化剂材料制备及降解性能研究
3.1 实验部分
3.2 结果与讨论
3.3 结论
参考文献
第三部分 纳米磁性TiO_2光催化剂的的合成、表征及其光催化活性
第一章 酸性溶胶法制备纳米磁性TiO_2类光催化剂的研究
1.1 纳米磁流体的制备
1.1.1 实验部分
1.1.2 结果与讨论
1.2 纳米磁性TiO_2的酸性溶胶法制备及光催化活性研究
1.2.1 实验部分
1.2.2 结果与讨论
1.2.3 结论
第二章 均匀沉淀法制备纳米磁性TiO_2类光催化剂的研究
2.1 实验部分
2.2 结果与讨论
2.3 结论
参考文献
第四部分TiO_2类光催化剂用于环境中有机污染物的光电催化分析研究
第一章 TiO_2光催化剂光催化分析法研究进展
1.1 光催化分析法的基本原理
1.2 光催化分析法的研究进展
1.3 碳纳米管的研究进展
1.3.1 碳纳米管的结构
1.3.2 碳纳米管的纯化
1.3.3 碳纳米管的性能和应用
1.4 本论文研究内容
第二章 纳米TiO_2及碳纳米管TiO_2光催化剂的制备、表征
2.1 实验部分
2.2 结果与讨论
2.3 本章小结
第三章 TiO_2类电极光电催化分析应用研究
3.1 碳糊TiO_2电极光电催化耐兰测定方法研究
3.1.1 实验部分
3.1.2 结果与讨论
3.1.3 结论
3.2 碳纳米管／TiO_2电极光电催化耐兰测定方法研究
3.2.1 实验部分
3.2.2 结果与讨论
3.2.3 结论
参考文献
结论与建议
攻读博士学位期间发表论文及参加的科研项目
致谢
发布时间: 2005-10-26
参考文献
- [1].膨润土接枝聚合物的制备及其对水中放射性铯的吸附性能研究[D]. 刘红娟.南华大学2018
- [2].不同方式改性的膨润土吸附苯胺的比较研究[D]. 刘怡.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）2006
- [3].TiO2柱撑膨润土的合成及其吸附光催化性能研究[D]. 陈捷.大连海事大学2008
- [4].膨润土基吸附材料的制备、表征及其吸附性能研究[D]. 于海琴.中国海洋大学2012
- [5].土壤—膨润土泥浆墙对污染物的阻截性能及机理研究[D]. 吕淑清.吉林大学2015
- [6].苯胺基乙腈生产废水处理研究[D]. 方俊华.重庆大学2010
- [7].有机膨润土的构—效关系及其分子作用机制[D]. 阮秀秀.浙江大学2008
- [8].有机膨润土的结构调控及吸附性能研究[D]. 徐立恒.浙江大学2009
- [9].膨润土/表面活性剂一体化工艺吸附去除染化废水中的持久性有机污染物[D]. 姚敏.浙江大学2012
- [10].聚苯胺—膨润土的结构表征及对活性绿19的吸附行为研究[D]. 彭龙贵.西北工业大学2016