水热法制备氮氟二氧化钛纳米粒子及可见光降解偶氮染料的研究

发布时间：2024-06-13 22:12

　　随着现代化工业的发展，大量偶氮染料废水排放到水体中，对水环境造成严重的污染。偶氮染料是一种芳香族化合物。它们排放到水体中化学稳定性强，可以使水体失去审美观，容易产生水体富营养化，是典型难降解的有机污染物，其处理是国内外环境领域的一个热点和难点。近年来，二氧化钛（TiO2）半导体光催化技术在染料废水治理中得到广泛应用。TiO2光催化技术将成为水处理领域的一个研究趋势。 但TiO2作为光催化剂存在两大问题：一是TiO2的禁带宽度为3.2eV，其对应的吸收波长为387.5nm，只有387.5nm以下的紫外光才能有效激发产生光催化效应，对可见光的利用率低，限制了实际应用。第二是电子（e-）和空穴（h+）复合率高，量子产率较低，也影响了其光催化效率。因此通过金属或非金属离子掺杂等方法改善TiO2可见光催化活性。 本文通过水热合成法，制备了N-F-TiO2和TiO2催化剂，以甲基橙为目标降解物，分别考察了N和F与Ti的摩尔比、水热合成时间、水热合成温度、甲基橙初始浓度、可见光照射时间、催化剂投加量、照射功率等因素对甲基橙降解效果的影响。一系列的实验结果发现，N-F-TiO2降解10mg/L的甲基橙...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图0-1甲基橙和酸性橙Ⅱ的结构式

图0-1甲基橙和酸性橙Ⅱ的结构式Fig.0-1StructuralformulaofmethylorangeandacidorangeⅡ0.2TiO2催化技术的简介当今世界，水污染问题已成为世界各国迫切需要解决的问题。随着科学技术的发展，越来越多的废水排....

图0-2受光照时半导体电子和空穴的变化

后在催化剂和光照的结合下将污染物转化为二氧化钛、年来，研究表明有将近3000多种难降解的水中污染物可。TiO2的光催化反应具体过程如下：2vbcbTiO光照hehOH(ads)OH(ads)vb()()()()222hHOadsOLOHadsHOLvb....

图1-1N-F-TiO2和TiO2催化剂的XRD图

取下层红色溶液测定。萃取剂为参比溶液，测定563nm波长处二苯卡巴腙的吸光度。为了对比，还做了单光条件下自由基的测定。用同样的方法还做了可见光降解TiO2中的自由基的测定。1.3结果与讨论1.3.1N-F-TiO2催化剂的XRD图图1-1是TiO2和N-F-TiO2....

图1-2N-F-TiO2和TiO2催化剂的SEM图

SampleCrystalphaseCrystalsize(nm)D(101)()TiO2Anatase7.803.51N-F-TiO2Anatase6.243.511.3.2N-F-TiO2催化剂的SEM图图1-2是TiO2和N-F-TiO2....

本文编号：3993718