负载型可见光响应催化剂处理含油废水研究

发布时间：2018-03-21 00:21

  本文选题：Bi_2O_3　切入点：Ce掺杂　出处：《大连海事大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：在海洋上的主要石油类污染物可通过泄漏的石油形成的沉船,勘探和石油在大气中的大海,沉降油气,船舶维修业和海洋工程行业或海港的污染挖掘造成的。油泄漏到海洋海面或环境生态系统将会带来巨大的负面影响,石油产品中的环烷烃、芳香烃等属难降解物,因此含油废水的处理得到了科研人员的广泛重视。由于常规的含油废水处理方法存在一定的局限性,因此针对这一现状,本研究尝试采用光催化技术处理含油废水。为解决传统光催化剂对太阳光利用率低的问题,我们制备了氧化铋系列光催化剂；为解决光催化剂难以分离的问题,我们将掺Ce的氧化铋光催化剂分别固载在陶瓷和飘珠载体上,以实现催化剂的回收再利用。具体内容如下： 以为陶瓷载体,制备掺杂Ce的氧化铋光催化剂,通过SEM、XRD、FT-IR以及DRS等手段对复合材料的结构进行表征,以含油废水为目标污染物,考察其可见光光催化性能,讨论了溶液初始浓度对光催化降解效果的影响；同时研究不同焙烧时间对其结构和光催化性能的影响,实验结果表明：掺Ce的Bi2O3成功负载到陶瓷载体上,以四方相β-Bi2O3、α-Bi2O3和CeO2形式存在,掺Ce后Bi2O3固有的边带吸收波长拓展至590nm左右,对光的吸收范围大大扩展。以陶瓷负载的掺Ce的Bi2O3为催化剂光催化降解含油废水,光照90min时,油的去除率可以达到85%左右。溶液初始浓度高有利于油的去除。焙烧3h制备的陶瓷负载的掺Ce的Bi2O3光催化剂催化效率最高。 以漂珠为载体,制备掺杂Ce的氧化铋光催化剂,通过XRD、FT-IR以及DRS等手段对复合材料的结构进行表征,以含油废水为目标污染物,考察其可见光光催化性能,讨论了溶液初始浓度对光催化降解效果的影响；同时研究不同焙烧时间对其结构和光催化性能的影响,实验结果表明：掺Ce的Bi2O3成功负载到漂珠载体上,以四方相β-Bi2O3、α-Bi2O3和CeO2形式存在,掺Ce后Bi2O3固有的边带吸收波长拓展至590nm左右,对光的吸收范围大大扩展。以漂珠负载的掺Ce的Bi2O3为催化剂光催化降解含油废水,光照30min时,油的去除率可以达到90%左右。溶液初始浓度低有利于油的去除。焙烧3h制备的漂珠负载的掺Ce的Bi2O3光催化剂催化效率最高。
[Abstract]:Major petroleum pollutants in the ocean can be formed by leaking oil from sunken ships, exploration and oil in the atmosphere of the sea, deposition of oil and gas, Pollution excavations caused by marine maintenance and marine engineering industries or seaports. Oil spills to the sea surface of the ocean or to the environmental ecosystem will have a great negative impact. The petroleum products, such as cycloalkanes, aromatic hydrocarbons, and so on, are difficult to degrade. Therefore, the treatment of oily wastewater has received extensive attention from researchers. Because of the limitations of conventional treatment methods of oily wastewater, so in view of this situation, In this study, photocatalytic treatment of oily wastewater was attempted. In order to solve the problem of low solar light utilization rate of traditional photocatalysts, we prepared series of bismuth oxide photocatalysts, in order to solve the problem that it is difficult to separate photocatalyst. We have immobilized bismuth oxide photocatalysts doped with ce on ceramic and bead carriers respectively to realize the recovery and reuse of the catalysts. The specific contents are as follows:. Bismuth oxide photocatalyst doped with ce was prepared on the ceramic carrier. The structure of the composite was characterized by means of SEM-XRDT-IR and DRS. The visible photocatalytic properties of the composite were investigated by using oily wastewater as the target pollutant. The effect of initial concentration of solution on the photocatalytic degradation and the effect of calcination time on the structure and photocatalytic performance of Bi2O3 were discussed. The experimental results showed that ce doped Bi2O3 was successfully loaded on the ceramic carrier. In the form of tetragonal 尾 -Bi _ 2O _ 3, 伪 -Bi _ 2O _ 3 and CeO2, the inherent sideband absorption wavelength of Bi2O3 was extended to about 590nm after ce doping, and the absorption range of light was greatly expanded. The photocatalytic degradation of oil-bearing wastewater was carried out under 90 minutes of illumination with Bi2O3 doped with ce as catalyst, and the photocatalytic degradation was carried out in the presence of 尾 -Bi _ 2O _ 3, 伪 -Bi _ 2O _ 3 and CeO2. The removal rate of oil can reach about 85%. The high initial concentration of solution is beneficial to the removal of oil. The ceramic supported Bi2O3 photocatalyst prepared by calcination for 3 h has the highest photocatalytic efficiency. Bismuth oxide photocatalyst doped with ce was prepared on the carrier of bleach beads. The structure of the composite was characterized by XRDD-FT-IR and DRS. The visible photocatalytic activity of the composite was investigated by using oily wastewater as the target pollutant. The effect of initial concentration of solution on photocatalytic degradation and the effect of calcination time on the structure and photocatalytic performance of the solution were discussed. The experimental results showed that ce doped Bi2O3 was successfully loaded on the bead carrier. In the form of tetragonal 尾 -Bi _ 2O _ 3, 伪 -Bi _ 2O _ 3 and CeO2, the inherent sideband absorption wavelength of Bi2O3 was extended to about 590nm after ce doping, and the absorption range of light was greatly expanded. The photocatalytic degradation of oily wastewater was carried out using Bi2O3 doped with ce as catalyst, after 30 minutes of illumination. The removal rate of oil can reach about 90%. The low initial concentration of solution is beneficial to the removal of oil. The photocatalytic efficiency of ce doped Bi2O3 prepared by roasting for 3 h is the highest.
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703;X55

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本文编号：1641445