光催化降解有机污染物用P25复合半导体的制备及性能研究

发布时间：2023-02-06 15:46

　　近年来,由于国内的空气及水体污染事件频繁发生,人们越来越迫切希望改善自己的生活环境状况。因此,对空气和水体中污染物的处理显得尤为重要。甲醛为室内空气污染中最常见、最典型的有机污染物,苯酚为工业废水中最具代表性的有机污染物,两者均为高毒性物质,被我国列入有毒化学品控制名单中。纳米二氧化钛(TiO2)光催化剂作为21世纪最具应用前景的光催化清洁材料,可将大多数空气及水体中难降解的有机污染物降解为CO2和H2O,具有节能、稳定性高、无二次污染等优点。因其存在两个关键性问题而限制了工业化应用:对可见光的响应能力差和光量子效率低,需对其进行改性。本文的主要思路是采用浸渍法制备WO3-P25/Ni和V2O5-P25/Ni光催化剂,对P25(锐钛矿型:金红石型为4:1的混晶)进行改性,分别研究不同复合浓度、温度对甲醛降解实验的影响;以及制备WO3/P25粉体光催化剂,研究复合浓度、温度、光催化剂浓度对苯酚降解实验的影响;研究三组光催化实验,得出每组最佳的复合浓度及实验条件。研究内容主要如下:1、以P25为原料,以泡沫镍为负载基体,分别采用浸渍法复合WO3和V2O5,制备WO3-P25/Ni和V2O5...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 甲醛污染
        1.1.1 甲醛的危害及其来源
        1.1.2 甲醛污染的治理方法
            1.1.2.1 吸附技术
            1.1.2.2 植物吸收技术
            1.1.2.3 微生物技术
            1.1.2.4 空气负离子净化技术
            1.1.2.5 光催化氧化技术法
    1.2 苯酚污染
        1.2.1 苯酚的危害及其来源
        1.2.2 苯酚污染的治理方法
            1.2.2.1 物理法
            1.2.2.2 微生物法
            1.2.2.3 电化学法
            1.2.2.4 高级氧化法
    1.3 光催化材料的改性
        1.3.1 表面染料光敏化
        1.3.2 表面贵金属沉积
        1.3.3 元素掺杂
        1.3.4 半导体复合
    1.4 光催化剂的负载
    1.5 TiO₂复合导体光催化降解有机污染物的国内外研究现状
    1.6 本文研究意义与创新点
第二章 实验与方法
    2.1 引言
    2.2 复合P25光催化剂的制备
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 WO₃-P25/Ni光催化剂的制备
        2.2.3 V₂O₅-P25/Ni光催化剂的制备
        2.2.4 WO₃/P25光催化剂粉末的制备
    2.3 表征方法
    2.4 光催化剂性能实验
        2.4.1 甲醛的降解实验
            2.4.1.1 标准曲线的绘制
        2.4.2 苯酚的降解实验
            2.4.2.1 标准曲线的绘制
    2.5 小结
第三章 WO₃-P25/Ni降解气体甲醛的研究
    3.1 前言
    3.2 表征结果分析
        3.2.1 DRS分析
        3.2.2 XRD分析
        3.2.3 SEM分析
        3.2.4 WO₃复合浓度对光催化性能的影响
        3.2.5 温度对光催化降解性能的影响
    3.3 动力学分析
    3.4 光催化剂的寿命问题
    3.5 小结
第四章 V₂O₅-P25/Ni降解气态甲醛的研究
    4.1 前言
    4.2 表征结果分析
        4.2.1 XRD结果分析
        4.2.2 SEM结果分析
        4.2.3 DRS结果分析
        4.2.4 V₂O₅复合浓度与光催化性能的关系
        4.2.5 温度对光催化剂降解甲醛性能的影响
    4.3 动力学分析
    4.4 小结
第五章 WO₃/P25降解低浓度苯酚的研究
    5.1 引言
    5.2 WO₃复合浓度对光催化剂降解苯酚性能的影响
    5.3 温度对光催化降解苯酚的影响
    5.4 光催化剂浓度对苯酚降解性能的影响
    5.5 降解苯酚光催化反应的动力学分析
    5.6 小结
结论
展望
参考文献
致谢
在研究生期间的成果



本文编号：3736181