本文關(guān)鍵詞：L沸石負(fù)載二氧化鈦及其光催化降解羅丹明B的研究

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【摘要】：隨著紡織及印染工業(yè)的迅速發(fā)展,水污染日益嚴(yán)重。染料廢水中因含有苯環(huán)等穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的有機(jī)物,很難生物降解。TiO_2光催化技術(shù)能夠?qū)⑦@些難降解的有機(jī)物礦化為CO_2、H_2O等無(wú)害的小分子物質(zhì)。為了進(jìn)一步提高TiO_2的光催化活性,本文開(kāi)展了L沸石負(fù)載TiO_2及其光催化降解羅丹明B的實(shí)驗(yàn)研究。利用安徽岳西鉀長(zhǎng)石粉體和白炭黑為原料,采用水熱法合成了L沸石。以合成的L沸石為載體,鈦酸四丁酯為鈦源,采用溶膠-凝膠法制備負(fù)載型的TiO_2/L沸石光催化劑,并采用SEM、EDS、FTIR和XRD等分析技術(shù)對(duì)制備樣品進(jìn)行了分析表征。以氙燈為實(shí)驗(yàn)光源,羅丹明B為降解對(duì)象,研究了TiO_2/L沸石光催化劑的光催化性能�？疾炝素�(fù)載方式、焙燒溫度、TiO_2負(fù)載量等不同制備條件對(duì)羅丹明B降解率的影響,得到優(yōu)化的制備工藝條件:采用B負(fù)載方式、焙燒溫度300℃、TiO_2的負(fù)載量50%。研究了光催化劑加入量、溶液pH值、初始濃度、可見(jiàn)光與氙燈等降解條件的影響,確定了TiO_2/L沸石光催化劑對(duì)羅丹明B光降解的優(yōu)化條件:溶液初始pH值為6,光催化劑投放量為4 g/L,且催化劑適合降解較低濃度的羅丹明B溶液,在優(yōu)化條件下羅丹明B的降解率可達(dá)98.7%�？梢�(jiàn)光與氙燈光降解對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,氙燈的降解作用要好于可見(jiàn)光,可見(jiàn)光對(duì)于羅丹明B的降解有一定貢獻(xiàn)。TiO_2/L沸石光催化劑的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,TiO_2/L沸石光催化劑在4次重復(fù)使用后仍具有較高的催化活性,實(shí)現(xiàn)了良好的重復(fù)性利用。TiO_2/L沸石光催化劑動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)條件下,TiO_2/L沸石光催化劑對(duì)羅丹明B的降解過(guò)程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,反應(yīng)速率常數(shù)k為0.0173 min-1。同時(shí)開(kāi)展了TiO_2/L沸石光催化劑對(duì)其他有機(jī)物如甲基橙、亞甲基藍(lán)的降解實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明,TiO_2/L沸石光催化劑對(duì)于甲基橙有較好的降解作用,降解率可達(dá)82%,而對(duì)亞甲基藍(lán)主要是吸附作用。
【關(guān)鍵詞】：L沸石 二氧化鈦 光催化 羅丹明B
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X791;O643.36
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 Ti O_2光催化氧化技術(shù)概述10
• 1.2 Ti O_2光催化氧化機(jī)理10-11
• 1.3 Ti O_2的制備11-14
• 1.3.1 溶膠-凝膠法12
• 1.3.2 沉淀法12-13
• 1.3.3 水熱法13-14
• 1.3.4 鈦醇鹽水解法14
• 1.4 Ti O_2的應(yīng)用14-16
• 1.4.1 廢水處理14-15
• 1.4.2 空氣凈化15
• 1.4.3 殺菌消毒15
• 1.4.4 分解水制氫15-16
• 1.5 提高TiO_2光催化效率的途徑16-19
• 1.5.1 貴金屬沉積16
• 1.5.2 半導(dǎo)體復(fù)合16-17
• 1.5.3 金屬離子摻雜17
• 1.5.4 光敏化17-18
• 1.5.5 超強(qiáng)酸化18
• 1.5.6 表面螯合作用18-19
• 1.5.7 使用負(fù)載材料19
• 1.6 研究目的、意義及內(nèi)容19-21
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法21-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑21-22
• 2.3 實(shí)驗(yàn)儀器22
• 2.4 Ti O_2/L沸石催化劑的制備方法22-23
• 2.5 光降解羅丹明B實(shí)驗(yàn)23
• 2.6 羅丹明B降解率的測(cè)定方法23-24
• 2.7 樣品表征方法24-26
• 2.7.1 X射線衍射（XRD）24
• 2.7.2 掃描電鏡（SEM）24-25
• 2.7.3 能譜分析（EDS）25
• 2.7.4 紅外光譜（FTIR）25-26
• 第3章 L沸石負(fù)載TiO_2的制備及表征26-38
• 3.1 負(fù)載方式26-29
• 3.2 焙燒溫度29-33
• 3.3 Ti O_2負(fù)載量33-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 第4章 光催化條件的實(shí)驗(yàn)研究38-48
• 4.1 降解條件對(duì)光催化性能的影響38-42
• 4.1.1 光催化劑加入量38-39
• 4.1.2 溶液pH值39-40
• 4.1.3 羅丹明B初始濃度40-41
• 4.1.4 可見(jiàn)光與氙燈41-42
• 4.2 重復(fù)性利用實(shí)驗(yàn)42-43
• 4.3 光催化降解羅丹明B動(dòng)力學(xué)方程43-44
• 4.4 光催化劑對(duì)其他有機(jī)物的降解44-46
• 4.4.1 對(duì)甲基橙的降解44-45
• 4.4.2 對(duì)亞甲基藍(lán)的降解45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-48
• 結(jié)論48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 附錄54

【相似文獻(xiàn)】

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