纳米光催化剂用于污水处理研究
纳米光催化剂用于污水处理研究【摘要】:随着工业的发展,环境污染已经成为人们面临的一个全球性的严峻挑战。在处理污染有机物的方法中,光催化氧化还原反应因其具有简单易行、经济实用、无二次
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:X703
【目录】:
- 中文摘要(Chinese Abstract)3-5
- 英文摘要(English Abstract)5-12
- 第1章 绪论12-25
- 英文摘要12
- 1.1 染料废水处理技术的研究与发展12-13
- 1.1.1 染料的发色机理12
- 1.1.2 染料废水的脱色方法12-13
- 1.2 半导体多相光催化剂的应用研究13-17
- 1.2.1 半导体异相光催化的研究历史和背景13-14
- 1.2.2 光催化的基本原理14-16
- 1.2.3 光催化降解在环境污染治理中的应用前景16-17
- 1.3 纳米微粒在光催化中的应用17-19
- 1.3.1 纳米催化剂的发展17-18
- 1.3.2 半导体纳米粒子的光催化18-19
- 1.4 电助光催化降解水中有机物的研究进展19
- 1.5 本课题的提出和我们的设想19-21
- 参考文献21-25
- 第2章 纳米氧化亚铜可见光催化处理染料废水的研究25-42
- Abstract25
- 2.1 引言25-27
- 2.2 实验原理27-28
- 2.3 实验部分28-29
- 2.3.1 实验仪器28
- 2.3.2 实验样品28
- 2.3.3 实验装置28-29
- 2.3.4 实验步骤29
- 2.4 结果与讨论29-36
- 2.4.1 氧化亚铜--碳纳米管复合材料的结构特征29-31
- 2.4.1.1 纳米氧化亚铜电镜照片29-30
- 2.4.1.2 荧光光谱分析30-31
- 2.4.2 影响纳米Cu_2O对亚甲基蓝降解效果的因素31-34
- 2.4.2.1 搅拌方式的影响31
- 2.4.2.2 亚甲基蓝的初始浓度的影响31-32
- 2.4.2.3 H_2O_2的初始浓度的影响32-33
- 2.4.2.4 pH值的影响33
- 2.4.2.5 亚甲基蓝的吸收光谱33-34
- 2.4.3 影响Cu_2O对印染厂污水处理的因素34-35
- 2.4.3.1 光照时间对COD和色度去除率的影响34
- 2.4.3.2 起始pH对COD和色度去除率的影响34-35
- 2.4.3.3 氧对COD和色度去除率的影响35
- 2.4.4 循环对比实验35-36
- 2.4.5 与TiO_2催化剂粉的比较36
- 2.5 纳米氧化亚铜可见光催化动力学研究36-38
- 2.6 以Cu_2O作光催化剂的光催化反应机理38-40
- 2.6.1 氧化亚铜的晶体结构38-39
- 2.6.2 氧化亚铜—碳纳米管复合材料的特点39-40
- 2.7 本章小结40-41
- 参考文献41-42
- 第3章 纳米TiO_2光催化剂的固定化及电助光催化处理污水中的应用研究42-75
- Abstract42
- 3.1 引言42-46
- 3.1.1 光催化发展的前景42-43
- 3.1.2 文献综述43
- 3.1.3 SPE法简介43-45
- 3.1.4 Nafion膜的结构特点和基本性质45-46
- 3.1.4.1 Nafion膜的结构特点45-46
- 3.1.4.2 Nafion膜的基本性质46
- 3.2 实验过程与研究方法46-51
- 3.2.1 溶胶凝胶法制备纳米TiO_2薄膜46-48
- 3.2.1.1 实验仪器及药品46-47
- 3.2.1.2 基片的清洗47
- 3.2.1.3 涂膜胶体的配制47-48
- 3.2.1.4 薄膜的制备48
- 3.2.2 溶胶凝胶法制备掺杂Ru的纳米TiO_2薄膜48
- 3.2.3 金属Ti阳极上浸镀掺杂纳米光催化剂48-49
- 3.2.4 SPE法电助光催化实验49-51
- 3.2.4.1 实验仪器及设备49
- 3.2.4.2 实验药品49
- 3.2.4.3 实验装置49-50
- 3.2.4.4 实验方法50-51
- 3.3 结果与讨论51-69
- 3.3.1 溶胶凝胶过程中的影响因素51-56
- 3.3.1.1 不同加水方式对凝胶时间的影响51
- 3.3.1.2 不同加水量对凝胶时间的影响51-52
- 3.3.1.3 不同乙醇加入量对凝胶的影响52-53
- 3.3.1.4 不同酸度的影响53
- 3.3.1.5 水解与缩聚反应的动力学分析53-55
- 3.3.1.6 凝胶过程的机理分析及动力学方程的验证55-56
- 3.3.2 掺杂纳米TiO_2电助光催化的影响因素56-60
- 3.3.2.1 TiO_2的晶格结构56-59
- 3.3.2.2 薄膜的表征59-60
- 3.3.3 用极化曲线法研究SPE法的导电机理60-61
- 3.3.4 薄膜电极的光催化性能61-65
- 3.3.4.1 不同光电催化条件下的结果61-63
- 3.3.4.2 溶液pH值的影响63-64
- 3.3.4.3 槽电压的影响64
- 3.3.4.4 染料初始浓度的影响64-65
- 3.3.5 光催化反应机理65-69
- 3.3.5.1 光催化的一般机理65-67
- 3.3.5.2 电助光催化反应的可能机理67-69
- 3.4 本章小结69-70
- 参考文献70-75
- 第4章 总结75-77
- 致谢77
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