TiO 2 /硅藻土光催化氧化降解酸性红B的研究
发布时间：2021-08-07 08:11
染料是纺织工业、食品工业以及化妆品生产等领域的典型污染物,偶氮染料在纤维、丝、尼龙、羊毛和皮革的染色中都有广泛应用,其特点是组成复杂、色度高、可生化性很差、很难降解。物化法和生化法在染料废水的处理中应用较多,但是这些方法主要是将污染物分离、浓缩或转移到另一相中,很难真正达到破坏污染物的目的,还容易造成二次污染,运转成本也比较高。光催化氧化技术通过产生的具有强氧化性的自由基去降解有机物,最终生成CO2和水等无机小分子,该方法反应彻底、设备简单且无二次污染。本文以偶氮染料酸性红B为研究对象,采用改性硅藻土-光催化氧化法对染料进行处理,内容包括以下五个方面:（1）采用改性硅藻土处理酸性红B模拟染料废水时,经过4mmol/L硫酸和10%十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）改性的硅藻土对染料的吸附效果最好。最佳反应条件为:染料废水初始浓度为100mg/L,复合改性硅藻土的投加量为10g/L,反应时间为4.5h,反应温度为20℃,其色度和COD的去除率分别达到73.6%和64.4%。（2）利用溶胶凝胶法制备TiO2负载型催化剂,通过对溶胶pH、煅烧温度、负载次数等主要影响因素的研究确定最佳负载条件,...
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1. 绪论
1.1 引言
1.2 染料废水的来源性质、特点及危害
1.2.1 染料废水的来源
1.2.2 染料废水的性质和特点
1.2.3 染料废水的危害
1.3 染料废水的处理方法及其研究进展
1.3.1 物理法
1.3.2 化学法
1.3.3 生物法
1.4 光催化氧化技术
1.4.1 光催化氧化技术的发展历程
1.4.2 光催化氧化技术的研究现状
1.4.3 光催化氧化技术存在的问题及发展趋势
1.4.4 二氧化钛光催化原理
1.4.5 二氧化钛的改性方法
1.4.7 二氧化钛的负载方法
1.5 硅藻土
1.5.1 硅藻土的结构与性质
1.5.2 硅藻土的应用研究进展
1.6 论文研究的主要内容、意义与创新
1.6.1 研究的主要内容
1.6.2 研究的意义与创新
2. 实验材料和分析测定方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验仪器
2.1.2 主要试剂
2.1.3 酸性红B结构和性质
2.2 分析方法
2.2.1 化学需氧量的分析测定方法
2.2.2 脱色率的测定方法
2.2.3 酸性红B标准曲线绘制
2.2.4 能谱分析法（EDS）
2.2.5 扫描电子显微镜（SEM）观测
2.2.6 X型射线衍射(XRD)
2.3 水样的配制
3. 不同改性硅藻土处理染料废水的实验研究
3.1 改性硅藻土的制备
3.1.1 硅藻土的提纯
3.1.2 硫酸改性硅藻土的制备
3.1.3 CTMAB改性硅藻土的制备
3.1.4 复合改性硅藻土的制备
3.2 硅藻土改性条件的确定
3.2.1 H2SO4浓度对硅藻土改性的影响
3.2.2. CTMAB的浓度对硅藻土改性的影响
3.2.3 复合改性对膨胀珍珠岩改性的影响
3.3 改性硅藻土处理模拟染料废水的影响因素
3.3.1 硅藻土的投加量对色度以及COD去除率的影响
3.3.2 吸附作用时间对染料废水的色度以及COD去除率的影响
3.3.3 温度对染料废水的色度以及COD去除率的影响
3.3.4 正交实验
3.4 复合改性硅藻土比表面积分析
3.5 本章小结
4. TiO_2/复合改性硅藻土的制备与表征
4.1 负载型催化剂的制备
4.1.1 TiO_2溶胶的制备
4.1.2 负载型催化剂的制备
4.1.3 光催化实验装置图
4.2 TiO_2/复合改性硅藻土的负载条件的确定
4.2.1 溶胶pH值对光催化性能的影响
4.2.2 煅烧温度对光催化性能的影响
4.2.3 负载次数对光催化性能的影响
4.3 负载型催化剂的表征
4.3.1 XRD分析
4.3.2 EDS分析
4.3.3 SEM分析
4.4 本章小结
5. TiO_2/复合改性硅藻土处理染料废水的实验研究
5.1 单因素实验
5.1.1 溶液初始pH对染料废水色度和COD去除率的影响
5.1.2 催化剂投加量对染料废水色度和COD去除率的影响
5.1.3 溶液初始浓度对染料废水色度和COD去除率的影响
5.1.4 光照时间对染料废水色度和COD去除率的影响
5.1.5 正交实验
5.1.6 负载前后硅藻土处理染料效果的比较
5.2 污染物初始浓度对降解率的影响及动力学研究
5.2.1 溶液中反应物浓度较低的情况
5.2.2 溶液中反应物浓度较高的情况
5.3 本章小结
6. 类Fenton-TiO_2/复合改性硅藻土处理染料废水的实验研究
6.1 Photo-Fenton作用机理
6.2 单因素实验
6.2.1 pH对降解效果的影响
6.2.2 H_2O_2对降解效果的影响
6.2.3 Fe~(3+)投加量对降解效果的影响
6.2.4 光照时间对降解效果的影响
6.3 正交实验
6.4 不同体系实验效果的比较
6.5 本章小结
7. 结论
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]沼气发酵液的pH值测量[J]. 尹璐,胡瑶玫,戴华兵,诸刚. 北京农业职业学院学报. 2013(03)
[2]纳米TiO2制备方法的研究概述[J]. 吴林弟,伍明华. 广东化工. 2010(11)
[3]光催化氧化降解处理有机废水研究进展[J]. 舒启溢,邱俊明,张玉英. 广东化工. 2010(04)
[4]膜分离技术在中药生产中的应用概况[J]. 吴晓明. 安徽医药. 2009(06)
[5]铁锰复合氧化物吸附偶氮染料酸性红B的性能研究[J]. 胡春光,辛伟,李俊良. 科学技术与工程. 2009(10)
[6]Fenton试剂处理模拟活性染色废水[J]. 李戎,宋阳,王建庆. 印染. 2009(02)
[7]TiO2光催化降解活性艳兰KN-R的动力学研究[J]. 姜聚慧,吕华,席国喜. 河南师范大学学报(自然科学版). 2008(05)
[8]影响超临界水氧化技术工业化的原因及对策[J]. 钱胜华,张敏华,董秀芹,姜浩锡. 化学工业与工程. 2008(05)
[9]纳米二氧化钛材料的制备与性能研究[J]. 宋礼慧. 天津理工大学学报. 2008(03)
[10]膜分离技术及其在中草药分离纯化中的应用研究[J]. 易克传,岳鹏翔. 包装与食品机械. 2008(02)
硕士论文
[1]海绵铁还原耦合活性炭吸附—微波再生技术降解染料废水研究[D]. 王晓燕.兰州交通大学 2013
[2]金属/硅藻土吸附亮蓝染料废水研究[D]. 李芳.苏州大学 2009
[3]海泡石改性技术研究及其在酸性染料废水处理中的应用[D]. 徐永花.长安大学 2008
[4]改性硅藻土对污水中有机污染物（苯酚）吸附性能的研究[D]. 张红.北京工业大学 2001
本文编号：3327423
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1. 绪论
1.1 引言
1.2 染料废水的来源性质、特点及危害
1.2.1 染料废水的来源
1.2.2 染料废水的性质和特点
1.2.3 染料废水的危害
1.3 染料废水的处理方法及其研究进展
1.3.1 物理法
1.3.2 化学法
1.3.3 生物法
1.4 光催化氧化技术
1.4.1 光催化氧化技术的发展历程
1.4.2 光催化氧化技术的研究现状
1.4.3 光催化氧化技术存在的问题及发展趋势
1.4.4 二氧化钛光催化原理
1.4.5 二氧化钛的改性方法
1.4.7 二氧化钛的负载方法
1.5 硅藻土
1.5.1 硅藻土的结构与性质
1.5.2 硅藻土的应用研究进展
1.6 论文研究的主要内容、意义与创新
1.6.1 研究的主要内容
1.6.2 研究的意义与创新
2. 实验材料和分析测定方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验仪器
2.1.2 主要试剂
2.1.3 酸性红B结构和性质
2.2 分析方法
2.2.1 化学需氧量的分析测定方法
2.2.2 脱色率的测定方法
2.2.3 酸性红B标准曲线绘制
2.2.4 能谱分析法（EDS）
2.2.5 扫描电子显微镜（SEM）观测
2.2.6 X型射线衍射(XRD)
2.3 水样的配制
3. 不同改性硅藻土处理染料废水的实验研究
3.1 改性硅藻土的制备
3.1.1 硅藻土的提纯
3.1.2 硫酸改性硅藻土的制备
3.1.3 CTMAB改性硅藻土的制备
3.1.4 复合改性硅藻土的制备
3.2 硅藻土改性条件的确定
3.2.1 H2SO4浓度对硅藻土改性的影响
3.2.2. CTMAB的浓度对硅藻土改性的影响
3.2.3 复合改性对膨胀珍珠岩改性的影响
3.3 改性硅藻土处理模拟染料废水的影响因素
3.3.1 硅藻土的投加量对色度以及COD去除率的影响
3.3.2 吸附作用时间对染料废水的色度以及COD去除率的影响
3.3.3 温度对染料废水的色度以及COD去除率的影响
3.3.4 正交实验
3.4 复合改性硅藻土比表面积分析
3.5 本章小结
4. TiO_2/复合改性硅藻土的制备与表征
4.1 负载型催化剂的制备
4.1.1 TiO_2溶胶的制备
4.1.2 负载型催化剂的制备
4.1.3 光催化实验装置图
4.2 TiO_2/复合改性硅藻土的负载条件的确定
4.2.1 溶胶pH值对光催化性能的影响
4.2.2 煅烧温度对光催化性能的影响
4.2.3 负载次数对光催化性能的影响
4.3 负载型催化剂的表征
4.3.1 XRD分析
4.3.2 EDS分析
4.3.3 SEM分析
4.4 本章小结
5. TiO_2/复合改性硅藻土处理染料废水的实验研究
5.1 单因素实验
5.1.1 溶液初始pH对染料废水色度和COD去除率的影响
5.1.2 催化剂投加量对染料废水色度和COD去除率的影响
5.1.3 溶液初始浓度对染料废水色度和COD去除率的影响
5.1.4 光照时间对染料废水色度和COD去除率的影响
5.1.5 正交实验
5.1.6 负载前后硅藻土处理染料效果的比较
5.2 污染物初始浓度对降解率的影响及动力学研究
5.2.1 溶液中反应物浓度较低的情况
5.2.2 溶液中反应物浓度较高的情况
5.3 本章小结
6. 类Fenton-TiO_2/复合改性硅藻土处理染料废水的实验研究
6.1 Photo-Fenton作用机理
6.2 单因素实验
6.2.1 pH对降解效果的影响
6.2.2 H_2O_2对降解效果的影响
6.2.3 Fe~(3+)投加量对降解效果的影响
6.2.4 光照时间对降解效果的影响
6.3 正交实验
6.4 不同体系实验效果的比较
6.5 本章小结
7. 结论
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]沼气发酵液的pH值测量[J]. 尹璐,胡瑶玫,戴华兵,诸刚. 北京农业职业学院学报. 2013(03)
[2]纳米TiO2制备方法的研究概述[J]. 吴林弟,伍明华. 广东化工. 2010(11)
[3]光催化氧化降解处理有机废水研究进展[J]. 舒启溢,邱俊明,张玉英. 广东化工. 2010(04)
[4]膜分离技术在中药生产中的应用概况[J]. 吴晓明. 安徽医药. 2009(06)
[5]铁锰复合氧化物吸附偶氮染料酸性红B的性能研究[J]. 胡春光,辛伟,李俊良. 科学技术与工程. 2009(10)
[6]Fenton试剂处理模拟活性染色废水[J]. 李戎,宋阳,王建庆. 印染. 2009(02)
[7]TiO2光催化降解活性艳兰KN-R的动力学研究[J]. 姜聚慧,吕华,席国喜. 河南师范大学学报(自然科学版). 2008(05)
[8]影响超临界水氧化技术工业化的原因及对策[J]. 钱胜华,张敏华,董秀芹,姜浩锡. 化学工业与工程. 2008(05)
[9]纳米二氧化钛材料的制备与性能研究[J]. 宋礼慧. 天津理工大学学报. 2008(03)
[10]膜分离技术及其在中草药分离纯化中的应用研究[J]. 易克传,岳鹏翔. 包装与食品机械. 2008(02)
硕士论文
[1]海绵铁还原耦合活性炭吸附—微波再生技术降解染料废水研究[D]. 王晓燕.兰州交通大学 2013
[2]金属/硅藻土吸附亮蓝染料废水研究[D]. 李芳.苏州大学 2009
[3]海泡石改性技术研究及其在酸性染料废水处理中的应用[D]. 徐永花.长安大学 2008
[4]改性硅藻土对污水中有机污染物（苯酚）吸附性能的研究[D]. 张红.北京工业大学 2001
本文编号：3327423
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3327423.html
