纳米二氧化钛催化臭氧化降解水中莠去津的研究
发布时间：2024-01-31 18:44
本文采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,在不同烧结温度下烧制成不同晶型的纳米二氧化钛,利用XRD、Raman光谱、TG-DSC、FTIR、TEM、Zeta电位、XPS多种表征手段对纳米二氧化钛进行表征,评价纳米二氧化钛的催化活性,为实验提供有效的理论依据。利用电子顺磁共振技术及荧光光度法对单独臭氧化及其催化臭氧化体系中产生的羟基自由基(·OH)进行检测,结果表明,催化臭氧化体系比单独臭氧化体系存在更多的·OH。在不同测定条件下,荧光光度法测试结果显示,700℃催化剂的催化臭氧化体系中含有更多的·OH；随着催化剂投量及液相臭氧浓度增加,催化臭氧化体系中·OH的含量增加；溶液pH越高,催化臭氧化体系中·OH量越大。对纳米二氧化钛催化臭氧化降解莠去津模拟废水的体系进行实验研究,探讨了催化剂晶型、溶液pH、臭氧投量、催化剂投量及莠去津初始浓度对莠去津降解效果的影响。结果表明,在催化臭氧化体系中,金红石型二氧化钛比锐钛矿相二氧化钛表现出更好的活性,相同条件下,700℃烧结的纳米二氧化钛对莠去津的降解率达到100%；莠去津降解率随溶液pH、臭氧投量、催化剂投量的增加而增加,莠去津的初始浓度对莠去津的...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 莠去津的来源及其危害
1.1.1 莠去津的结构和理化性质
1.1.2 莠去津在农业上的应用
1.1.3 莠去津对环境的污染状况
1.1.4 莠去津的生态毒理状况
1.2 莠去津废水处理方法综述
1.2.1 物理法
1.2.2 生物法
1.2.3 化学法
1.3 催化臭氧化技术
1.3.1 均相催化臭氧化技术
1.3.2 异相催化臭氧化技术
1.3.3 催化臭氧化存在的问题
1.4 课题研究意义和内容
1.4.1 课题研究的意义
1.4.2 课题的研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验仪器及实验试剂
2.1.1 实验仪器及材料
2.1.2 实验试剂
2.2 纳米TIO2的制备
2.3 纳米TIO2的表征
2.3.1 X射线衍射(XRD)
2.3.2 拉曼光谱(Raman)
2.3.3 热分析(TG-DSC)
2.3.4 傅里叶变换红外光谱(FTIR)
2.3.5 透射电子显微镜(TEM)
2.3.6 Zeta电位
2.3.7 X射线光电子能谱(XPS)
2.4 催化臭氧化实验方法
2.5 分析检测试方法
2.5.1 高效液相色谱(HPLC)分析
2.5.2 TOC分析
2.5.3 GC-MS产物分析
2.5.4 发光细菌毒性实验
2.5.5 羟基自由基(·OH)分析
2.5.6 标准曲线的绘制
第3章 纳米TiO2的晶型形态与表面性质
3.1 引言
3.2 X射线衍射(XRD)
3.3 拉曼光谱(RAMAN)
3.4 热重分析(TG-DSC)
3.5 傅里叶变化红外光谱(FTIR)
3.6 透射电子显微镜(TEM)
3.7 ZETA电位
3.8 X射线光电子能谱(XPS)
3.9 本章小结
第4章 纳米TiO2催化臭氧化降解莠去津的机理研究
4.1 引言
4.2 电子顺磁共振技术(EPR)检测催化臭氧化体系中-OH
4.3 荧光光度法检测催化臭氧化体系中·OH
4.3.1 催化剂晶型对体系中·OH生成的影响
4.3.2 催化剂投量对体系中·OH生成量的影响
4.3.3 液相O3浓度对催化臭氧化体系中·OH生成量的影响
4.3.4 溶液pH值对催化臭氧化体系中·OH生成量的影响
4.4 本章小结
第5章 纳米TiO2催化臭氧化降解莠去津的影响因素及产物分析
5.1 引言
5.2 催化剂晶型的臭氧化效果
5.2.1 催化剂晶型的影响
5.2.2 溶液pH的影响
5.2.3 臭氧投量的影响
5.2.4 催化剂投量的影响
5.2.5 莠去津初始浓度的影响
5.3 降解产物
5.3.1 GC-MS对降解产物的分析
5.3.2 HPLC对降解产物的分析
5.3.3 降解产物的矿化程度
5.4 毒性分析
5.5 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
硕士在学期间主要成果
作者简介
本文编号：3891359
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 莠去津的来源及其危害
1.1.1 莠去津的结构和理化性质
1.1.2 莠去津在农业上的应用
1.1.3 莠去津对环境的污染状况
1.1.4 莠去津的生态毒理状况
1.2 莠去津废水处理方法综述
1.2.1 物理法
1.2.2 生物法
1.2.3 化学法
1.3 催化臭氧化技术
1.3.1 均相催化臭氧化技术
1.3.2 异相催化臭氧化技术
1.3.3 催化臭氧化存在的问题
1.4 课题研究意义和内容
1.4.1 课题研究的意义
1.4.2 课题的研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验仪器及实验试剂
2.1.1 实验仪器及材料
2.1.2 实验试剂
2.2 纳米TIO2的制备
2.3 纳米TIO2的表征
2.3.1 X射线衍射(XRD)
2.3.2 拉曼光谱(Raman)
2.3.3 热分析(TG-DSC)
2.3.4 傅里叶变换红外光谱(FTIR)
2.3.5 透射电子显微镜(TEM)
2.3.6 Zeta电位
2.3.7 X射线光电子能谱(XPS)
2.4 催化臭氧化实验方法
2.5 分析检测试方法
2.5.1 高效液相色谱(HPLC)分析
2.5.2 TOC分析
2.5.3 GC-MS产物分析
2.5.4 发光细菌毒性实验
2.5.5 羟基自由基(·OH)分析
2.5.6 标准曲线的绘制
第3章 纳米TiO2的晶型形态与表面性质
3.1 引言
3.2 X射线衍射(XRD)
3.3 拉曼光谱(RAMAN)
3.4 热重分析(TG-DSC)
3.5 傅里叶变化红外光谱(FTIR)
3.6 透射电子显微镜(TEM)
3.7 ZETA电位
3.8 X射线光电子能谱(XPS)
3.9 本章小结
第4章 纳米TiO2催化臭氧化降解莠去津的机理研究
4.1 引言
4.2 电子顺磁共振技术(EPR)检测催化臭氧化体系中-OH
4.3 荧光光度法检测催化臭氧化体系中·OH
4.3.1 催化剂晶型对体系中·OH生成的影响
4.3.2 催化剂投量对体系中·OH生成量的影响
4.3.3 液相O3浓度对催化臭氧化体系中·OH生成量的影响
4.3.4 溶液pH值对催化臭氧化体系中·OH生成量的影响
4.4 本章小结
第5章 纳米TiO2催化臭氧化降解莠去津的影响因素及产物分析
5.1 引言
5.2 催化剂晶型的臭氧化效果
5.2.1 催化剂晶型的影响
5.2.2 溶液pH的影响
5.2.3 臭氧投量的影响
5.2.4 催化剂投量的影响
5.2.5 莠去津初始浓度的影响
5.3 降解产物
5.3.1 GC-MS对降解产物的分析
5.3.2 HPLC对降解产物的分析
5.3.3 降解产物的矿化程度
5.4 毒性分析
5.5 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
硕士在学期间主要成果
作者简介
本文编号：3891359
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