Fe 3+ /TiO 2 催化剂的制备及其降解活性艳蓝X-BR光催化反应研究
发布时间:2021-02-08 20:47
活性艳蓝X-BR(Reactive Brilliant Blue X-BR)是一种在印染行业被广泛使用的活性染料,未经处理的活性艳蓝X-BR废水直接排入水体会对环境和水体造成严重污染。而目前关于高效降解活性艳蓝X-BR方法的研究较少,因此,如何安全、高效地降解活性艳蓝X-BR废水已成为当前研究的一个难点。本文采用操作简单、成本低廉的超声-浸渍法制备出Fe3+负载改性的TiO2催化剂,并对影响其光催化效率的因素进行优化,然后对在最佳条件下制备得到的Fe3+/TiO2进行XRD结构表征和粒径分析。接着考察了Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR的光催化反应,研究了不同反应条件对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应的影响,主要实验条件有活性艳蓝X-BR初始浓度、Fe3+/TiO2催化剂用量、溶液初始pH值、反应氛围、外加牺牲剂、辐射功率;然后研究了在不同初始pH条件下光催化降解过程中溶...
【文章来源】:青岛理工大学山东省
【文章页数】:75 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 活性艳蓝X-BR国内外研究现状及水平
1.2.1 活性艳蓝X-BR的结构、理化性质
1.2.2 活性艳蓝X-BR污染现状
1.2.3 活性艳蓝X-BR的降解方法
2光催化技术"> 1.3 TiO2光催化技术
2的结构"> 1.3.1 TiO2的结构
1.3.2 光催化氧化技术原理
2光催化反应存在的问题"> 1.3.3 TiO2光催化反应存在的问题
2光催化效率的方法"> 1.3.4 提高TiO2光催化效率的方法
2的应用"> 1.3.5 TiO2的应用
1.4 研究目的及意义
1.5 本课题主要研究内容
3+/TiO2负载改性研究"> 1.5.1 Fe3+/TiO2负载改性研究
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应"> 1.5.2 Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应动力学"> 1.5.3 Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应动力学
第二章 实验部分
2.1 实验化学试剂
2.2 实验仪器
2.3 分析方法
3+/TiO2制备方法"> 2.3.1 Fe3+/TiO2制备方法
2.3.2 活性艳蓝X-BR分析方法
2.3.3 Fe检测
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化实验"> 2.4 Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化实验
2.4.1 光催化降解反应过程
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化影响的实验"> 2.4.2 不同因素对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化影响的实验
2.5 实验研究技术线路图
3+/TiO2催化剂制备及结构表征">第三章 Fe3+/TiO2催化剂制备及结构表征
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 3.1 负载条件对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 3.1.1 浸渍液浓度对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 3.1.2 煅烧温度对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 3.1.3 煅烧时间对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2结构表征"> 3.2 Fe3+/TiO2结构表征
3.2.1 XRD分析
3.2.2 粒径分析
3.3 本章小结
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应研究">第四章 Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应研究
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率的实验条件"> 4.1 影响Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率的实验条件
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.1 初始浓度对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.2 催化剂用量对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.3 溶液pH值对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.4 反应气氛对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.5 外加牺牲剂对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.6 紫外辐射功率对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
4.2 反应过程中溶液pH值的变化
3+/TiO2与TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效果对比"> 4.3 Fe3+/TiO2与TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效果对比
2O2协同Fe3+/TiO2光催化降解活性艳蓝X-BR"> 4.4 H2O2协同Fe3+/TiO2光催化降解活性艳蓝X-BR
4.5 臭氧联合紫外灯光催化降解活性艳蓝X-BR
3+/TiO2表面铁离子析出量"> 4.6 反应过程中Fe3+/TiO2表面铁离子析出量
4.7 本章小结
第五章 活性艳蓝X-BR光催化降解反应动力学研究
5.1 活性艳蓝X-BR光催化降解动力学原理
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR反应动力学方程的建立"> 5.2 Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR反应动力学方程的建立
5.2.1 零级反应动力学
5.2.2 伪一级反应动力学
5.2.3 二级反应动力学
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应动力学过程的影响"> 5.3 各因素对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应动力学过程的影响
5.3.1 活性艳蓝 X-BR 初始浓度对降解反应动力学过程的影响
5.3.2 催化剂用量对降解反应动力学过程的影响
5.3.3 溶液初始pH值对光催化降解反应动力学过程的影响
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读学位期间已撰写的论文
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]水污染对人体健康的损害[J]. 于玲红,王越,李卫平,高静湉. 安徽农业科学. 2015(13)
[2]电沉积处理含镉废水的性能研究[J]. 许文杰,虢清伟,许振成,王延飞,卓琼芳,易皓. 环境工程. 2015(01)
[3]我国供水污染突发事件的原因与对策研究——以兰州4·11供水突发事件为例[J]. 李小艳,魏伟,李鸯,雒晨,李杰. 广东化工. 2015(01)
[4]前驱体溶液pH值对V2O5-WO3/TiO2催化剂的低温NH3-SCR性能的影响(英文)[J]. 董国君,张玉凤,赵元,白洋. 燃料化学学报. 2014(12)
[5]提高TiO2光催化处理废水效率的研究进展[J]. 刘莹,杨毅华,刘守信. 河北科技大学学报. 2014(01)
[6]纳米Al2O3-13%TiO2粉末及其等离子喷涂涂层的相变(英文)[J]. 路学成,阎殿然,杨勇,董艳春,何继宁,张建新. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(10)
[7]Fe3+/TiO2纳米空心球的制备及其对阳离子蓝的可见光降解[J]. 张文莉,戴飞,陈欣,蒋银花,郭雷群. 水处理技术. 2013(09)
[8]氮氟掺杂二氧化钛(N,F-TiO2)的制备及可见光催化活性的研究[J]. 王丽涛,李芳轶,张朝红,张丰秋,景逵,黄丽荣,刘丹妮,郜炜. 环境科学学报. 2013(03)
[9]Fe3+掺杂纳米TiO2材料的制备与表征[J]. 林雪,李贵安,牛文成,韩庆艳,王德宣. 陕西师范大学学报(自然科学版). 2013(01)
[10]Fe-Sm共掺杂改性TiO2高效光催化剂的制备与表征研究[J]. 刘倩,郑经堂,江波,吴明铂,刘萌萌. 现代化工. 2012(12)
博士论文
[1]基于水质模型的区域污染控制研究[D]. 刘路.东华大学 2012
[2]多铁性材料Ga2-xFexO3陶瓷的制备、结构相变与磁性研究[D]. 王楠.燕山大学 2011
硕士论文
[1]Fenton试剂协同二氧化钛光催化氧化降解三氯乙酸及协同机理研究[D]. 王芬.青岛理工大学 2014
[2]天然锰矿石降解活性艳蓝X-BR机理研究[D]. 邹进松.重庆大学 2012
[3]金属离子改性二氧化钛光催化性质的研究[D]. 王静静.浙江大学 2011
[4]镉铝共掺纳米氧化锌光催化降解活性艳蓝X-BR的研究[D]. 冷春波.北京理工大学 2010
[5]二氧化钛的制备、表征及光催化降解甲醛的活性研究[D]. 叶国梁.厦门大学 2009
[6]微波活性炭处理活性艳蓝X-BR的研究[D]. 吴劼.浙江工业大学 2009
本文编号:3024510
【文章来源】:青岛理工大学山东省
【文章页数】:75 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 活性艳蓝X-BR国内外研究现状及水平
1.2.1 活性艳蓝X-BR的结构、理化性质
1.2.2 活性艳蓝X-BR污染现状
1.2.3 活性艳蓝X-BR的降解方法
2光催化技术"> 1.3 TiO2光催化技术
2的结构"> 1.3.1 TiO2的结构
1.3.2 光催化氧化技术原理
2光催化反应存在的问题"> 1.3.3 TiO2光催化反应存在的问题
2光催化效率的方法"> 1.3.4 提高TiO2光催化效率的方法
2的应用"> 1.3.5 TiO2的应用
1.4 研究目的及意义
1.5 本课题主要研究内容
3+/TiO2负载改性研究"> 1.5.1 Fe3+/TiO2负载改性研究
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应"> 1.5.2 Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应动力学"> 1.5.3 Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应动力学
第二章 实验部分
2.1 实验化学试剂
2.2 实验仪器
2.3 分析方法
3+/TiO2制备方法"> 2.3.1 Fe3+/TiO2制备方法
2.3.2 活性艳蓝X-BR分析方法
2.3.3 Fe检测
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化实验"> 2.4 Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化实验
2.4.1 光催化降解反应过程
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化影响的实验"> 2.4.2 不同因素对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化影响的实验
2.5 实验研究技术线路图
3+/TiO2催化剂制备及结构表征">第三章 Fe3+/TiO2催化剂制备及结构表征
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 3.1 负载条件对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 3.1.1 浸渍液浓度对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 3.1.2 煅烧温度对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 3.1.3 煅烧时间对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2结构表征"> 3.2 Fe3+/TiO2结构表征
3.2.1 XRD分析
3.2.2 粒径分析
3.3 本章小结
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应研究">第四章 Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应研究
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率的实验条件"> 4.1 影响Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率的实验条件
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.1 初始浓度对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.2 催化剂用量对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.3 溶液pH值对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.4 反应气氛对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.5 外加牺牲剂对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响"> 4.1.6 紫外辐射功率对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效率影响
4.2 反应过程中溶液pH值的变化
3+/TiO2与TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效果对比"> 4.3 Fe3+/TiO2与TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化效果对比
2O2协同Fe3+/TiO2光催化降解活性艳蓝X-BR"> 4.4 H2O2协同Fe3+/TiO2光催化降解活性艳蓝X-BR
4.5 臭氧联合紫外灯光催化降解活性艳蓝X-BR
3+/TiO2表面铁离子析出量"> 4.6 反应过程中Fe3+/TiO2表面铁离子析出量
4.7 本章小结
第五章 活性艳蓝X-BR光催化降解反应动力学研究
5.1 活性艳蓝X-BR光催化降解动力学原理
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR反应动力学方程的建立"> 5.2 Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR反应动力学方程的建立
5.2.1 零级反应动力学
5.2.2 伪一级反应动力学
5.2.3 二级反应动力学
3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应动力学过程的影响"> 5.3 各因素对Fe3+/TiO2降解活性艳蓝X-BR光催化反应动力学过程的影响
5.3.1 活性艳蓝 X-BR 初始浓度对降解反应动力学过程的影响
5.3.2 催化剂用量对降解反应动力学过程的影响
5.3.3 溶液初始pH值对光催化降解反应动力学过程的影响
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读学位期间已撰写的论文
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]水污染对人体健康的损害[J]. 于玲红,王越,李卫平,高静湉. 安徽农业科学. 2015(13)
[2]电沉积处理含镉废水的性能研究[J]. 许文杰,虢清伟,许振成,王延飞,卓琼芳,易皓. 环境工程. 2015(01)
[3]我国供水污染突发事件的原因与对策研究——以兰州4·11供水突发事件为例[J]. 李小艳,魏伟,李鸯,雒晨,李杰. 广东化工. 2015(01)
[4]前驱体溶液pH值对V2O5-WO3/TiO2催化剂的低温NH3-SCR性能的影响(英文)[J]. 董国君,张玉凤,赵元,白洋. 燃料化学学报. 2014(12)
[5]提高TiO2光催化处理废水效率的研究进展[J]. 刘莹,杨毅华,刘守信. 河北科技大学学报. 2014(01)
[6]纳米Al2O3-13%TiO2粉末及其等离子喷涂涂层的相变(英文)[J]. 路学成,阎殿然,杨勇,董艳春,何继宁,张建新. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(10)
[7]Fe3+/TiO2纳米空心球的制备及其对阳离子蓝的可见光降解[J]. 张文莉,戴飞,陈欣,蒋银花,郭雷群. 水处理技术. 2013(09)
[8]氮氟掺杂二氧化钛(N,F-TiO2)的制备及可见光催化活性的研究[J]. 王丽涛,李芳轶,张朝红,张丰秋,景逵,黄丽荣,刘丹妮,郜炜. 环境科学学报. 2013(03)
[9]Fe3+掺杂纳米TiO2材料的制备与表征[J]. 林雪,李贵安,牛文成,韩庆艳,王德宣. 陕西师范大学学报(自然科学版). 2013(01)
[10]Fe-Sm共掺杂改性TiO2高效光催化剂的制备与表征研究[J]. 刘倩,郑经堂,江波,吴明铂,刘萌萌. 现代化工. 2012(12)
博士论文
[1]基于水质模型的区域污染控制研究[D]. 刘路.东华大学 2012
[2]多铁性材料Ga2-xFexO3陶瓷的制备、结构相变与磁性研究[D]. 王楠.燕山大学 2011
硕士论文
[1]Fenton试剂协同二氧化钛光催化氧化降解三氯乙酸及协同机理研究[D]. 王芬.青岛理工大学 2014
[2]天然锰矿石降解活性艳蓝X-BR机理研究[D]. 邹进松.重庆大学 2012
[3]金属离子改性二氧化钛光催化性质的研究[D]. 王静静.浙江大学 2011
[4]镉铝共掺纳米氧化锌光催化降解活性艳蓝X-BR的研究[D]. 冷春波.北京理工大学 2010
[5]二氧化钛的制备、表征及光催化降解甲醛的活性研究[D]. 叶国梁.厦门大学 2009
[6]微波活性炭处理活性艳蓝X-BR的研究[D]. 吴劼.浙江工业大学 2009
本文编号:3024510
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