改性TiO 2 光催化剂的制备及对萘系化合物的光降解研究
发布时间：2022-01-03 01:20
萘系染料中间体产品包括萘胺类、萘酚类、萘磺酸类、羟基萘磺酸类等,其生产废水往往成分复杂、浓度高、毒性大、色泽深、难以生物降解,酸碱性强,是国内外环保界公认的治理难题。研究开发此类难降解有机污染物经济实用的处理技术对我国的萘系有机中间体生产有着重要的意义。近年来,利用纳米TiO2半导体粉末作为光催化剂催化降解有机物的研究已成为热点。对TiO2光催化剂的研究主要集中在两个方面,一是提高催化剂的催化活性尤其是提高催化剂在可见光下的光催化活性;另一方面是研究制备具有大比表面积的负载型光催化剂,解决实际操作过程中的分离和可能产生的二次污染问题。本文以1-萘酚-5-磺酸（又称L-酸）为目标物,利用溶胶-凝胶法制备了S掺杂和Mo掺杂的S/TiO2、Mo/TiO2催化剂,探讨了L-酸在紫外和可见光及S/TiO2作用下的降解机理和降解历程:以粒状活性炭为载体,制备活性炭负载的TiO2和Mo/TiO2催化剂,研究了负载型催化剂对几种萘化合物的降解效果。主...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
1.1电子一空穴对与常见的氧化一还原电对电极电势的比较
图2.】.2光源的光谱能量分布(a)荧光灯;(b)摘蛇灯;(c)高压汞灯Fig.2.l.2energydistributionofPhotosouree(a)fluoreseentl剐的P;(b)halogenlajrnP;(c)highPressuremercuryl别的P.7.1悬浮态催化剂光催化降解有机物一定浓度的有机物溶液体积为200mL，加入0.49催化剂，采用磁力搅拌使应液与催化剂充分混合，以25OW的高压汞灯或150W摘铭卤素灯或20W的光灯为光源，光源距液面的距离为10cm，每间隔一定时间取样一次，经高速
土离子(La3十、ce3+和Nd3+)改性的石伍光催化剂，认为Ti仇掺杂离子进入晶格导致电荷不平衡，加速光生载流子的分离。半导体光催化过程存在三种电子跃迁，如图2.2.2.3所示13BI，他们分别是半导体的价带到导带的跃迁、施体能级向导带的跃迁以及价带向受体能级的跃迁。在第一种跃迁中光子的能量用来生成电子·空穴对，也成为半导体的本征吸收。后两种为杂质吸收，能量被杂质中心或晶体结构中的缺陷所吸收，光子的能量消耗在载流子从杂质中心的主要能级相继发生的能级的跃迁或杂质中心的电离中。住ObEvb图2.2.2.3半导体光催化光致跃迁示意图1.本征跃迁;2.价带向受体能级的跃迁;3.施体能级向导带跃迁;4和5.热作用’一卜的跃迁 Fig.2.2.2.3Schematicfig划限ofsemiconductorPhotOC汕勿StPhototransition 1.Intrinsietransition;2.介即 sitionofvaiencebandtoacCePto叮3.T住 Insitionofdonerene卿 leveltotheeonductingband;4and5.介朋 sitionunderthermaiSCtions.金属离子掺杂对肠氏光催化活性的影响应表现在光生电子或空穴产生、捕获、复合以及迁移的整个全过程。金属离子掺杂可在半导体表面引入缺陷位置或改变结晶度，既可以成为光生电子或空穴的陷阱而延长它们的寿命，也可能成为复合中心而加快复合过程。电子或空穴的捕获可表示为如下:电子捕获M，++e几峥M加一争(2.3)空穴捕获M，‘+h耘。M加+，)+(2.4)式 (2.3)中光生电子捕获的条件是M吻砂.
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fenton及电-Fenton处理难降解有机废水技术[J]. 刘凤喜,李志东,李娜,张洪林,刘丹,酒井裕司. 中国环保产业. 2008(02)
[2]燃烧合成铁掺杂TiO2纳米晶的染料敏化光催化性能[J]. 赵尹,李春忠,刘秀红. 无机材料学报. 2007(06)
[3]渣油悬浮床加氢分散型Mo催化剂硫化程度的XPS分析[J]. 刘东,张继昌,赵英男,阙国和. 石油学报(石油加工). 2007(05)
[4]具可见光活性的氮掺杂二氧化钛光催化剂[J]. 方晓明,张正国,陈清林. 化学进展. 2007(09)
[5]有机化工废水治理及资源化技术新进展[J]. 张全兴. 中国农药. 2007(04)
[6]焦化废水生物处理尾水中残余有机污染物的活性炭吸附及其机理[J]. 张小璇,任源,韦朝海,陈金贵. 环境科学学报. 2007(07)
[7]紫外线光源及其在光化学领域的应用[J]. 姚从璞. 中国照明电器. 2007(04)
[8]天然矿物负载纳米TiO2研究进展[J]. 王慧,张建,宋洪昌. 钛工业进展. 2007(01)
[9]B/Fe2O3共掺杂纳米TiO2可见光下的催化性能[J]. 李立清,刘宗耀,唐新村,唐琳,郭三霞,李海龙,何益波. 中国有色金属学报. 2006(12)
[10]可见光响应的氯掺杂TiO2的制备、表征及其光催化活性[J]. 陈恒,龙明策,徐俊,蔡伟民. 催化学报. 2006(10)
博士论文
[1]TiO2的掺杂改性及光催化研究[D]. 江宏富.中国科学技术大学 2006
[2]稀土改性TiO2光催化氧化苯类有机废气研究[D]. 洪伟.华南理工大学 2003
本文编号：3565272
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
1.1电子一空穴对与常见的氧化一还原电对电极电势的比较
图2.】.2光源的光谱能量分布(a)荧光灯;(b)摘蛇灯;(c)高压汞灯Fig.2.l.2energydistributionofPhotosouree(a)fluoreseentl剐的P;(b)halogenlajrnP;(c)highPressuremercuryl别的P.7.1悬浮态催化剂光催化降解有机物一定浓度的有机物溶液体积为200mL，加入0.49催化剂，采用磁力搅拌使应液与催化剂充分混合，以25OW的高压汞灯或150W摘铭卤素灯或20W的光灯为光源，光源距液面的距离为10cm，每间隔一定时间取样一次，经高速
土离子(La3十、ce3+和Nd3+)改性的石伍光催化剂，认为Ti仇掺杂离子进入晶格导致电荷不平衡，加速光生载流子的分离。半导体光催化过程存在三种电子跃迁，如图2.2.2.3所示13BI，他们分别是半导体的价带到导带的跃迁、施体能级向导带的跃迁以及价带向受体能级的跃迁。在第一种跃迁中光子的能量用来生成电子·空穴对，也成为半导体的本征吸收。后两种为杂质吸收，能量被杂质中心或晶体结构中的缺陷所吸收，光子的能量消耗在载流子从杂质中心的主要能级相继发生的能级的跃迁或杂质中心的电离中。住ObEvb图2.2.2.3半导体光催化光致跃迁示意图1.本征跃迁;2.价带向受体能级的跃迁;3.施体能级向导带跃迁;4和5.热作用’一卜的跃迁 Fig.2.2.2.3Schematicfig划限ofsemiconductorPhotOC汕勿StPhototransition 1.Intrinsietransition;2.介即 sitionofvaiencebandtoacCePto叮3.T住 Insitionofdonerene卿 leveltotheeonductingband;4and5.介朋 sitionunderthermaiSCtions.金属离子掺杂对肠氏光催化活性的影响应表现在光生电子或空穴产生、捕获、复合以及迁移的整个全过程。金属离子掺杂可在半导体表面引入缺陷位置或改变结晶度，既可以成为光生电子或空穴的陷阱而延长它们的寿命，也可能成为复合中心而加快复合过程。电子或空穴的捕获可表示为如下:电子捕获M，++e几峥M加一争(2.3)空穴捕获M，‘+h耘。M加+，)+(2.4)式 (2.3)中光生电子捕获的条件是M吻砂.
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fenton及电-Fenton处理难降解有机废水技术[J]. 刘凤喜,李志东,李娜,张洪林,刘丹,酒井裕司. 中国环保产业. 2008(02)
[2]燃烧合成铁掺杂TiO2纳米晶的染料敏化光催化性能[J]. 赵尹,李春忠,刘秀红. 无机材料学报. 2007(06)
[3]渣油悬浮床加氢分散型Mo催化剂硫化程度的XPS分析[J]. 刘东,张继昌,赵英男,阙国和. 石油学报(石油加工). 2007(05)
[4]具可见光活性的氮掺杂二氧化钛光催化剂[J]. 方晓明,张正国,陈清林. 化学进展. 2007(09)
[5]有机化工废水治理及资源化技术新进展[J]. 张全兴. 中国农药. 2007(04)
[6]焦化废水生物处理尾水中残余有机污染物的活性炭吸附及其机理[J]. 张小璇,任源,韦朝海,陈金贵. 环境科学学报. 2007(07)
[7]紫外线光源及其在光化学领域的应用[J]. 姚从璞. 中国照明电器. 2007(04)
[8]天然矿物负载纳米TiO2研究进展[J]. 王慧,张建,宋洪昌. 钛工业进展. 2007(01)
[9]B/Fe2O3共掺杂纳米TiO2可见光下的催化性能[J]. 李立清,刘宗耀,唐新村,唐琳,郭三霞,李海龙,何益波. 中国有色金属学报. 2006(12)
[10]可见光响应的氯掺杂TiO2的制备、表征及其光催化活性[J]. 陈恒,龙明策,徐俊,蔡伟民. 催化学报. 2006(10)
博士论文
[1]TiO2的掺杂改性及光催化研究[D]. 江宏富.中国科学技术大学 2006
[2]稀土改性TiO2光催化氧化苯类有机废气研究[D]. 洪伟.华南理工大学 2003
本文编号：3565272
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