2/UV光催化降解木质素碱溶液的研究

发布时间：2016-12-04 19:10

本文关键词：常压化学气相沉积法制备二氧化钛薄膜的沉积工艺及薄膜均匀性，由笔耕文化传播整理发布。

《河北工业大学》 2014年

Fe-TiO_2/UV光催化降解木质素碱溶液的研究

李海朋

【摘要】：本论文提出了一种折叠板光反应器降解木质素碱溶液与溶剂循环萃取降解产物的集成工艺，目的是通过降解木质素获得精细化学品。首先采用溶胶凝胶法制备纳米Fe-TiO2光催化剂，利用浸渍提拉法在铜折叠板表面负载光催化剂薄膜，并使用SEM、XRD分别对Fe-TiO2光催化剂的表面形貌、相组成、晶粒尺寸和锐钛矿与金红石矿的重量百分比等光化学性能进行表征。光催化反应装置主要包括圆筒光反应器、光源、负载催化剂薄膜铜折叠板、循环泵和萃取装置；在光反应器中加入木质素碱溶液，经紫外光照射在催化剂表面进行光降解，用循环泵将木质素溶液送入萃取装置，降解产物经萃取后，木质素碱溶液回流到光催化反应器中进继续进行光催化降解反应，完成木质素的降解与产物循环萃取过程。使用薄层色谱和柱色谱法对萃取相中的降解产物进行了分离提纯，并使用1H NMR，13C NMR和GC-MS对降解产物进行定性分析。进一步使用GC对降解产物进行定量分析，并分别考察了反应时间、碱木质素浓度、Fe掺杂量、催化剂薄膜层数和折叠板角度对生成产物浓度的影响。对未分离的降解产物进行GC-MS定性分析。最后使用FT-IR对反应后的木质素残渣进行了官能团分析。实验结果表明：采用溶胶凝胶法制备的纳米催化剂Fe-TiO2是锐钛矿晶型，具有较高的光催化氧化性能。光催化降解木质素分离所得的主要产物为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)，邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。光催化降解木质素生成BHT的较佳条件为：木质素溶液浓度为30g/L，Fe的掺杂量为2%，催化剂薄膜层数为8，折叠板角度为63°，室温下反应时间5h， BHT的浓度为1.12g/L。生成DIBP，DBP的较佳条件为：木质素浓度为30g/L，Fe的掺杂量为5%，薄膜层数为9，折叠板角度为63°，，反应时间6h，DIBP和DBP的浓度为0.74和1.57g/L。其它未分离产物主要为愈疮木基和紫丁香基衍生物，芳香环衍生物以及一些饱和烃类化合物。

【关键词】：
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O636.2
【目录】：

下载全文更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库前9条

1 于向阳,程继健,杜永娟;TiO_2光催化薄膜的制备法[J];玻璃与搪瓷;2001年01期

2 杨军,吕晓静,王迪珍;木质素在塑料中的应用[J];高分子通报;2002年04期

3 国伟林,王西奎;负载型纳米二氧化钛的液相沉积法制备及性能研究[J];化工技术与开发;2004年05期

4 庞世红;王承遇;马眷荣;马振珠;;常压化学气相沉积法制备二氧化钛薄膜的沉积工艺及薄膜均匀性[J];硅酸盐学报;2010年01期

5 马明远;李佑稷;陈伟;李雷勇;;微乳法制备Fe-TiO_2纳米晶复合体及光催化性能[J];环境工程学报;2010年05期

6 南昌希,权伍荣,张敬爱,赵成男;浸渍提拉法制备TiO_2薄膜及其光催化性能的研究[J];太阳能学报;2000年04期

7 饶兴堂;任富建;;光催化二氧化钛薄膜的制备工艺研究进展[J];稀有金属快报;2006年10期

8 金永灿,吴梦然,邰瓞生,李忠正;兴安落叶松木素化学结构特性的研究[J];纤维素科学与技术;1995年04期

9 姚向荣;詹怀宇;周生飞;;催化剂对甘蔗渣碱木质素催化湿空气氧化降解的催化作用[J];中国造纸学报;2011年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 黄婷;;纳米TiO_2粉体制备的影响因素及其结构表征[J];安康学院学报;2010年06期

2 宋先亮,殷宁,潘定如,赖文衡,樊永明;三倍体毛白杨低压爆破制浆研究[J];北京林业大学学报;2002年Z1期

3 王德宪;王燕;;光催化玻璃的生产与应用[J];玻璃;2010年07期

4 成晓玲,胡社军,匡同春,曾鹏,谢光荣,汝强;纳米二氧化钛薄膜制备研究进展[J];表面技术;2005年04期

5 牛玉环;李发堂;袁海涛;刘兰甫;;溶胶-凝胶法合成纳米TiO_2薄膜的研究进展[J];材料导报;2006年S1期

6 呼爱妮;高原;刘惠涛;;二氧化钛纳米晶薄膜低温制备方法研究进展[J];材料导报;2007年07期

7 徐爱兰,惠春,许小兵;Pd~(2+)离子对TiO_2光催化薄膜化学稳定性的影响[J];稀有金属材料与工程;2004年12期

8 张欣宇,陈铁群;纳米二氧化钛光催化功能薄膜的制备[J];电镀与环保;2004年04期

9 何都良;梁成;高桂枝;郑有飞;;玻璃膜载Fe~(3+)/TiO_2的制备及其光催化活性研究[J];环境科学与技术;2006年03期

10 张巍;李巧玲;张月青;武帅;张豪;;TiO_2纳米颗粒与微米带的制备及催化性能[J];中国粉体技术;2011年06期

中国重要会议论文全文数据库前2条

1 王芸;;光催化TiO_2基膜自洁玻璃的制备[A];2007中国浮法玻璃及玻璃新技术发展研讨会论文集[C];2007年

2 周婷婷;任瑞晨;李彩霞;;木质泰在膨润土有机改性中的应用[A];第十三届全国粉体工程及矿产资源高效开发利用研讨会论文专辑[C];2007年

中国博士学位论文全文数据库前10条

1 王鹤峰;不锈钢表面氮掺杂二氧化钛薄膜的制备及其性能研究[D];太原理工大学;2011年

2 解恒参;煤和大港减压渣油的光催化氧化解聚[D];中国矿业大学;2011年

3 邓芳;TiO_2基光催化剂的制备与污染物降解的研究[D];南昌大学;2011年

4 韩文佳;高密度植物纤维功能材料制备、性能和机理的研究[D];华南理工大学;2011年

5 练慧勤;氢氧化镍基能量储存与转换电极体系的探究[D];浙江大学;2011年

6 向鹏;染料敏化太阳能电池光阳极研究[D];华中科技大学;2012年

7 卓丽环;兴安落叶松种内红材型与变异类型-白材型的比较研究[D];东北林业大学;2002年

8 郭效军;几种无机纳米材料的制备、表征与应用[D];西北师范大学;2004年

9 侯亚奇;二氧化钛及其复合薄膜光催化降解性能研究[D];清华大学;2004年

10 夏璐;光催化敏化降解含氯有机废水及动力学模拟[D];广西大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库前10条

1 赵延军;吸附—光催化降解低浓度甲醛气体的研究[D];华东理工大学;2011年

2 李燕荣;双孢蘑菇高效栽培及其对秸秆生物降解的研究[D];中南林业科技大学;2010年

3 程玲玲;生物酸析造纸废水中木质素的研究[D];中南林业科技大学;2010年

4 周思敏;全氟磺酸树脂/二氧化钛复合膜制备及光催化性能研究[D];浙江大学;2011年

5 王萍;可见光响应型负载TiO_2的制备与表征[D];山东轻工业学院;2011年

6 殷晓丽;非金属离子共掺杂二氧化钛薄膜光催化性能研究[D];济南大学;2011年

7 孔倩;碱木质素溶液行为的研究[D];华南理工大学;2011年

8 廖健;纳米TiO_2及其复合材料光催化降解苯二酚的研究[D];江西师范大学;2011年

9 潘露芳;Cu_2O-氧化物复合光催化薄膜的制备及光催化性能研究[D];广西师范大学;2011年

10 姜鑫;电泳沉积－水热法制备择优取向TiO_2薄膜的研究[D];华中科技大学;2009年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 杨睿婷,李文军,王明文,方春英;掺铅TiO_2薄膜的制备及光催化性能[J];北京科技大学学报;2005年04期

2 于向阳,程继健,杜永娟;TiO_2光催化薄膜的制备法[J];玻璃与搪瓷;2001年01期

3 成晓玲,胡社军,匡同春,曾鹏,谢光荣,汝强;纳米二氧化钛薄膜制备研究进展[J];表面技术;2005年04期

4 邓海波;林鹿;孙勇;庞春生;庄军平;欧阳平凯;李静江;;LaFeO_3催化剂在木质素湿法氧化合成芳香醛反应中的活性与稳定性[J];催化学报;2008年08期

5 张欣宇,陈铁群;纳米二氧化钛光催化功能薄膜的制备[J];电镀与环保;2004年04期

6 乔俊强;孙晓军;孙英杰;李建功;;电沉积TiO_2/Ni纳米复合涂层的微结构与性能[J];电镀与涂饰;2005年11期

7 张欣宇,陈铁群,王春艳;二氧化钛光催化功能薄膜的电化学制备方法[J];电镀与精饰;2005年05期

8 侯天意;蒋引珊;李芳菲;孙申美;;Fe掺杂与天然沸石载体对TiO_2光催化活性的影响[J];高等学校化学学报;2006年01期

9 詹瑶;詹怀宇;罗小林;付时雨;;制浆废液中木素的氧化降解及小分子降解产物的高值化利用[J];造纸科学与技术;2009年02期

10 王迪珍，卜忠东，杨兆禧;木质素树脂／线型酚醛树脂模压材料的研究[J];高分子材料科学与工程;1996年03期

【相似文献】

中国硕士学位论文全文数据库前1条

1 李海朋;Fe-TiO_2/UV光催化降解木质素碱溶液的研究[D];河北工业大学;2014年