疏水性空心SiO 2 /TiO 2 光催化剂的制备及处理染色纸造纸废水的研究

发布时间：2025-02-27 19:52

　　本文制备了空心结构光催化剂,在此结构基础上进行疏水性改性,使得催化剂很好的漂浮在废水中,能最大程度的吸收光源辐射并与气相和液相同时接触,解决了透光性差的问题,大大提高了光催化的活性。以聚苯乙烯为模板,制备的空心TiO2并在表面包覆一层SiO2,再在其表面进行疏水性改性,通过处理模拟废水(甲基橙)的脱色效果,确定制备工艺的最佳条件为：m(Si02):m(Ti02)=2:5, m(KH570):m(空心SiO2/TiO2)=1:4时的处理废水脱色率最高。用TEM检测出Ti02内部为空心结构且在其表面上均匀的包覆一层物质。用FT-IR检测发现在811cm-1和1112cm-1处出现了Si02中的振动吸收峰,证明包覆在空心Ti02表面的物质是Si02；在1727cm-1和1123cm-1处.的吸收峰,说明KH570与空心SiO2/TiO2表面产生化学键合成功。XRD检测催化剂的晶型主要是锐钛矿型,说明其它的晶体的形态结构在改性的过程当中没有受到影响。通过接触角测试仪检测不同硅烷偶联剂及不同质量制备的疏水性空心SiO2/TiO2催化剂的接触角,得出m(KH570):m(空心SiO2/TiO2)=1...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 造纸废水处理现状
    1.3 光催化研究进展
    1.4 TiO₂光催化剂的性质
        1.4.1 TiO₂的光催化原理
        1.4.2 TiO₂光催化影响因素
        1.4.3 TiO₂的改性
    1.5 TiO₂光催化剂处理废水的缺陷
    1.6 研究目的
    1.7 研究内容
        1.7.1 疏水性空心SiO₂/TiO₂光催化的制备
        1.7.2 改性后空心SiO₂/TiO₂降解脱色处理模拟废水的研究
        1.7.3 改性后空心SiO₂/TiO₂脱色处理染色纸造纸废水的研究
第二章 空心TiO₂的制备及其疏水性改性后光催化性能
    2.1 空心TiO₂的制备
        2.1.1 主要试剂与主要仪器设备
        2.1.2 实验内容
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 包覆前后对比分析
        2.2.2 不同包覆比例的选择
        2.2.3 疏水性改性效果分析
        2.2.4 不同硅烷偶联剂对比
        2.2.5 不同KH570用量对比
    2.3 小结
第三章 疏水性空心SiO2/TiO2光催化剂的表征
    3.1 实验部分
        3.1.1 主要试剂与仪器设备
        3.1.2 疏水性空心SiO₂/TiO₂光催化剂的表征
    3.2 实验结果
        3.2.1 透射电镜
        3.2.2 红外表征
        3.2.3 光催化剂的XRD分析
        3.2.4 疏水性空心SiO₂/TiO₂光催化剂稳定性研究
        3.2.5 接触角
        3.2.6 不同KH570用量接触角
    3.3 小结
第四章 改性后光催化剂处理模拟及染色纸造纸废水的应用
    4.1 主要试剂与主要仪器设备
        4.1.1 主要试剂
        4.1.2 主要仪器
        4.1.3 检测分析方法
    4.2 实验内容
        4.2.1 改性前后光催化剂处理单一模拟废水
        4.2.2 改性后光催化剂处理染色纸废水的应用
    4.3 结果分析
        4.3.1 改性前后光催化剂处理模拟废水
        4.3.2 改性后光催化剂处理染色纸造纸废水的应用
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
        5.1.1 疏水性空心SiO₂/TiO₂光催化剂的研制及表征
        5.1.2 处理模拟废水的动力学分析
        5.1.3 处理染色纸造纸废水的工艺研究
    5.2 创新点与展望
参考文献
致谢



本文编号：4034426