学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

POM/TiO2光催化剂的制备及其降解染料废水的研究

作　者: 李佳
导　师: 董晓丽
学　校: 大连工业大学
专　业: 环境科学
关键词: 二氧化钛 杂多酸 超声波 亚甲基蓝
分类号: X791
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 41次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


近年来,TiO2和杂多酸作为绿色催化剂在环境保护和修复方面备受关注。杂多酸易溶于水和大多数极性溶剂,难从反应系统中分离出来,影响了它们的实际应用。有研究表明,杂多酸可以作为有效的电子受体,减缓受光激发的TiO2上电子和空穴结合的速度,从而达到增强光催化性能的效果。所以,用TiO2和杂多酸复合成新型光催化剂是解决催化后分离和提高光催化性能的有效方法。目前,国内外利用超声波降解和制备催化剂的研究比较活跃。超声效应源于是声空化,即空化泡核的崩溃产生局部高温、高压和强烈的冲击波及微射流,为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应提供了一种新的非常特殊的物理化学环境。本文将通过研究TiO2和磷钨酸(盐)复合成的催化剂对亚甲基蓝染料模拟废水进行降解,探讨超声波在联合光催化降解染料废水和制备催化剂两个方面的研究。一方面,探讨了在超声波作用下,PW11O397-/TiO2光催化降解模拟亚甲基蓝染料废水的效果,研究了超声功率、初始pH、催化剂投加量、光源高度和盐离子等因素对降解亚甲基蓝废水的影响。结果表明：亚甲基蓝在碱性条件下更容易被降解,PW11O397-/TiO2投加量在0.2-0.4 g/L、超声功率在250-350 w范围内降解效果较好。在超声功率为250 w、pH为7.5、PW11O397-/TiO2投加量为0.2g/L和光源高度在17 cm的条件下,初始浓度为5 mg/L的亚甲基蓝模拟废水在超声光催化90 min后,色度去除率达99%,180 min后TOC去除率可达62%。超声联合PW11O397-/TiO2光催化降解亚甲基蓝的效果明显优于单纯超声和PW11O397-/TiO2光催化的降解效果。另一方面,采用超声波法,在较低温度(80℃)下,制备H3PW12040/Ti02(锐钛)复合催化剂,并采用XRD、FT-IR等方法对样品进行了表征。以亚甲基蓝为模拟污染物进行的光催化降解实验,考察了复合催化剂光催化化活性。结果表明,在太阳光下,光催化反应就可以进行,复合光催化剂具有较高的催化活性,并且高于单体TiO2。其中,H3PW12O40/TiO2(锐钛)在90 min内,对亚甲基蓝溶液色度和TOC去除率分别达到95%和73%。复合催化剂在反复实验5次后,仍能保持有效的催化性能。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章 绪论  10-29
  1.1 多金属氧酸(盐)(POM)  10-17
    1.1.1 POM概况  10
    1.1.2 杂多酸(盐)  10-11
    1.1.3 杂多酸(盐)的独特性质  11
    1.1.4 杂多酸(盐)光催化剂的研究进展  11-14
      1.1.4.1 均相杂多酸(盐)光催化剂的研究  12-13
      1.1.4.2 非均相杂多酸(盐)光催化剂的研究  13-14
    1.1.5 负载型杂多酸催化剂及应用  14-17
      1.1.5.1 载体的作用及其选择  14-15
      1.1.5.2 负载于不同载体的应用  15-17
  1.2 二氧化钛(TiO_2)  17-21
    1.2.1 TiO_2概况  17
    1.2.2 TiO_2光催化原理  17-18
    1.2.3 影响TiO_2催化剂光催化反应的因素  18-19
    1.2.4 TiO_2催化剂制备及其负载方法  19-21
      1.2.4.1 TiO_2催化剂的制备  19-20
      1.2.4.2 TiO_2催化剂的负载  20-21
  1.3 超声波  21-27
    1.3.1 超声波概述  21-22
    1.3.2 超声波降解  22-25
      1.3.2.1 超声波降解机理  22
      1.3.2.2 超声波降解的影响因素  22-24
      1.3.2.3 超声波辅助光催化氧化技术  24-25
    1.3.3 超声波制备  25-27
      1.3.3.1 超声波制备机理  25-26
      1.3.3.2 超声溶胶-凝胶法制备无机金属氧化物粉体研究现状  26-27
  1.4 本文选题的意义  27-28
  1.5 本文主要内容  28-29
第二章 超声联合PW_(11)O_(39)~(7-)/TiO_2光催化降解亚甲基蓝的研究  29-42
  2.1 超声波和光催化协同降解机理  29
  2.2 实验部分  29-33
    2.2.1 实验试剂  29-30
    2.2.2 实验仪器  30-31
    2.2.3 PW_(11)O_(39)~(7-)/TiO_2催化剂的制备  31
    2.2.4 超声联合PW_(11)O_(39)~(7-)/TiO_2光催化亚甲基蓝的降解与分析  31-33
      2.2.4.1 分析方法  31-32
      2.2.4.2 实验过程  32-33
  2.3 结果与讨论  33-41
    2.3.1 降解反应条件对亚甲基蓝降解的影响  33-38
      2.3.1.1 超声功率对亚甲基蓝降解的影响  33-34
      2.3.1.2 溶液初始pH值对亚甲基蓝降解的影响  34-35
      2.2.1.3 催化剂投加量(p)对亚甲基蓝降解的影响  35-36
      2.2.1.4 光源高度对亚甲基蓝降解的影响  36
      2.2.1.5 亚甲基蓝溶液初始浓度对降解的影响  36-37
      2.2.1.6 盐离子对亚甲基蓝降解的影响  37-38
    2.3.2 超声联合PW_(11)O_(39)~(7-)/TiO_2光催化降解亚甲基蓝过程的分析  38-40
      2.3.2.1 紫外-可见(UV-vis)分析  38-39
      2.3.2.2 亚甲基蓝降解效果随时间变化的分析  39-40
    2.3.3 亚甲基蓝不同降解方法的效果对比  40-41
  2.4 本章小结  41-42
第三章 H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(锐钛)的超声制备及降解染料的研究  42-56
  3.1 超声制备  42
  3.2 实验部分  42-46
    3.2.1 实验试剂  42-43
    3.2.2 实验仪器  43
    3.2.3 H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2复合催化剂制备及表征  43-44
      3.2.3.1 H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2复合催化剂的制备  43
      3.2.3.2 H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2复合催化剂的表征  43-44
    3.2.4 H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2复合光催化性能的测定  44-46
      3.2.4.1 分析方法  44-45
      3.2.4.2 实验过程  45-46
  3.3 结果与讨论  46-55
    3.3.1 H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2复合光催化剂的表征  46-49
      3.3.1.1 XRD  46-48
      3.3.1.2 FT-IR  48-49
    3.3.2 H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2复合光催化剂性能的研究  49-55
      3.3.2.1 制备条件对H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2复合光催化剂性能的影响  49-51
      3.3.2.2 亚甲基蓝降解的分析  51-53
      3.3.2.3 H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2的寿命试验  53-55
  3.4 本章小结  55-56
第四章 结论  56-58
参考文献  58-63
致谢  63-64
附录  64

相似论文

  1. 基于超声波的泥浆密度测试机理的研究,TE256.7
  2. 超声波钎焊填缝及钎缝优化工艺研究,TG454
  3. Fe，V共掺杂TiO2催化剂的合成、表征及其性能研究,O614.411
  4. 大型变压器内局部放电激发超声波的机理及其传播特性研究,TM855
  5. 三元复合驱油井管道超声波除垢技术研究,TE39
  6. 一维纳米TiO2的制备及染料废水脱色研究,TB383.1
  7. 基于回波包络的超声波入侵探测在军队警戒巡逻中的应用,E919
  8. 超声波气泡清洗去除有机磷农药残留效果研究,S481.8
  9. 蚕砂提取液澄清预处理技术研究,TQ461
  10. 响应面法优化天麻中天麻素提取工艺研究,R284.1
  11. 磷钨杂多酸修饰ZrO2气凝胶固体酸催化THF聚合,TQ316.314
  12. 超声协同复合酶法制备高活性核桃原浆工艺研究,TS255.6
  13. 管道环焊缝扫查器导轨夹持行走机构研究,TE973.3
  14. 3-（1-萘氧基）-1，2-环氧丙烷水解动力学拆分及其应用的研究,O626
  15. 磁性多酸复合催化剂的制备及催化性能研究,TQ426
  16. 水力空化及CFD数值模拟,X703
  17. 组合高级氧化工艺预处理高浓度有机废液的研究,X703
  18. 功能化石墨烯的制备及其对重金属离子与亚甲基蓝的吸附性能研究,O647.3
  19. 超声波处理（预洗）对织物污渍去除的影响研究,TS195.6
  20. 负载Cyanex272的草纤维素类吸附剂的制备及其对吸附重金属铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和有机染料亚甲基蓝的应用研究,X703
  21. 厚板在线超声波探伤工艺研究,TG115.285

中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 轻工业废物处理与综合利用 > 纺织、印染工业
© 2012 www.xueweilunwen.com