本文關(guān)鍵詞：基于微反應器光催化評價方法的研究

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【摘要】：光催化技術(shù)處理污水具有高效、環(huán)保、節(jié)能的特點,顯示出較好的應用前景。傳統(tǒng)的光催化研究方法存在著不夠精細化的缺點。隨著對精細化和微量化的要求越來越高,基于流動型微反應器的光催化技術(shù)越來越受到重視。本文在傳統(tǒng)光催化評價方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合毛細管微反應器對多種催化劑的催化性能進行了評價和研究；結(jié)合偏壓實驗與自由基活性評價實驗,研究了其光催化作用機理,并對可能影響微反應器性能的因素進行了探討。具體研究如下：(1)通過傳統(tǒng)方法和微反應器對不同尺寸ZnO及ZnO/Zn2SnO4的催化性能進行了評價。研究表明,小尺寸ZnO的光催化活性高于大尺寸的ZnO,而光穩(wěn)定性卻不如后者。被適量Zn2Sn04修飾后的ZnO/Zn2SnO4混合物在催化活性和光穩(wěn)定性方面均有所提高。(2)通過在傳統(tǒng)方法下的偏壓實驗和微反應器下的自由基驗證實驗表明,在本文實驗條件下,使催化劑表現(xiàn)出催化活性的活性物種為空穴和超氧自由基,羥基自由基并未參與其中。(3)對微反應器內(nèi)染料溶液的流速、催化劑沉積量以及染料溶液的濃度進行調(diào)控。研究表明,流速與微反應器長度的綜合因子與降解速率之間的關(guān)系符合指數(shù)方程；催化劑沉積次數(shù)為兩次時表現(xiàn)出最佳的效果,進一步增大催化劑的沉積量將會減弱微反應器的催化性能；染料溶液濃度越高,降解效率越低,與傳統(tǒng)方式下的結(jié)果一致。(4)對比傳統(tǒng)催化方式和微反應器下的催化降解,發(fā)現(xiàn)微反應器的催化效率要高于傳統(tǒng)方式下的。通過對微反應器的利用,實現(xiàn)了在光催化領(lǐng)域中精細化和微量化研究的要求。
【關(guān)鍵詞】：ZnO 光催化 自由基 微反應器
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ032.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-19
• 1.1 課題研究背景7-8
• 1.2 水污染的常規(guī)處理方法8-10
• 1.2.1 電化學處理法8-9
• 1.2.2 吸附處理法9
• 1.2.3 生物處理法9
• 1.2.4 膜分離技術(shù)9-10
• 1.2.5 光催化氧化法10
• 1.3 半導體光催化劑簡介10-11
• 1.3.1 ZnO的結(jié)構(gòu)和與應用10-11
• 1.3.3 ZTO的結(jié)構(gòu)與應用11
• 1.4 半導體光催化劑的改性11-14
• 1.4.1 形貌控制11-12
• 1.4.2 貴金屬負載12-13
• 1.4.3 離子參雜13-14
• 1.4.4 半導體復合14
• 1.5 一般光催化劑的合成方法14-15
• 1.5.1 固相合成法14-15
• 1.5.2 液相合成法15
• 1.5.3 氣相合成法15
• 1.6 光催化反應的一般機理15-16
• 1.7 微反應器在光催化中的應用16-17
• 1.8 半導體光催化劑的發(fā)展趨勢17
• 1.9 本論文的研究意義與研究內(nèi)容17-19
• 第2章 實驗部分19-24
• 2.1 實驗藥品19
• 2.2 實驗儀器19
• 2.3 測試與表征19-21
• 2.4 實驗方法21-24
• 第3章. 傳統(tǒng)方式下光催化劑性能評價24-33
• 3.1 本章引言24
• 3.2 光催化劑的制備24-25
• 3.2.1 兩步法制備ZnO24-25
• 3.2.2 水熱法制備ZnO25
• 3.2.3 水熱法制備ZnO/ZTO混合物25
• 3.3 光催化劑粉體的X射線衍射(XRD)分析25-26
• 3.4 光催化劑粉體的SEM分析26-27
• 3.5 兩種ZnO樣品的紫外—可見吸收光譜分析27-28
• 3.6 光催化劑的催化活性評價28-32
• 3.6.1 ZnO尺寸與催化活性的關(guān)系評價28-29
• 3.6.2 ZnO與ZnO/ZTO混合材料的催化性能評價29-31
• 3.6.3 定向移動光生電子對催化性能影響分析31-32
• 3.7 本章小結(jié)32-33
• 第4章 微反應器下連續(xù)流動型催化評價33-47
• 4.1 本章引言33
• 4.2 不同催化劑材料的性能分析33-35
• 4.3 自由基在催化過程中的活性評價35-38
• 4.4 影響微反應器催化性能因素分析及對比傳統(tǒng)催化效率38-46
• 4.4.1 注射速率與反應速率關(guān)系研究38-42
• 4.4.2 ZnO沉積量對催化性能評價42-44
• 4.4.3 對比傳統(tǒng)光催化44-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 結(jié)論47-48
• 5.1 結(jié)論47-48
• 致謝48-49
• 參考文獻49-55
• 攻讀碩士學位論文期間發(fā)表的論文及科研成果55

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3 陳e，

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