负载型氟与稀土共掺TiO 2 可见光催化性能的研究
发布时间：2024-02-21 21:57
本文选用苯酚溶液作为模拟废水。苯酚是一种优先污染物，有强烈辛辣气味，具有强腐蚀性，高毒性和生物累积性，影响人的肝、肾、肺及心血管系统，严重危害人类健康，广泛存在于石油化工、钢铁冶炼、塑料合成及制药行业排放的污水中。同其他苯系物类似，由于苯环结构的稳定性，苯酚的分解具有一定难度。本文选用绿色、经济的可见光催化氧化法处理苯酚废水，并重点探讨掺杂改性的二氧化钛催化剂的可见光活性。 在前期工作的基础上，用溶胶凝胶法制备并优化了掺氟二氧化钛催化剂，结果表明，在氟掺杂量为100%，水与钛摩尔比为2:1，不添加其他酸源，载体为二氧化硅，煅烧温度为450℃条件下的催化剂活性最好，苯酚去除率达到62.73%。 在F-TiO2/SiO2的基础上引入稀土金属钇，镧，铕，分别制备并优化得到Y-F共掺，La-F共掺，Eu-F共掺的二氧化钛，并对其进行了XRD，UV-vis，NH3-TPD表征。研究表明，可见光照射下，稀土与氟共掺二氧化钛催化降解苯酚的活性顺序为Y-F-TiO2/SiO2>La-F-TiO2/SiO2>Eu-F-TiO2/SiO2>F-TiO2/SiO2，Y-F共掺催化剂的催化活...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 苯酚的应用及污染现状
1.1.2 苯酚的危害
1.2 传统的苯酚去除方法及各自存在的问题
1.2.1 吸附法
1.2.2 催化湿式氧化法
1.2.3 电催化氧化法
1.2.4 溶剂萃取法
1.2.5 膜分离技术
1.2.6 光催化氧化法
1.3 可见光响应催化剂的研究现状
1.3.1 光催化原理
1.3.2 不同光催化剂的性能比较
1.3.3 TiO2催化剂的制备方法
1.3.4 提高 TiO2可见光活性的改性方法
1.3.5 负载型 TiO2催化剂的研究现状
1.3.6 TiO2催化剂催化活性的影响因素
1.4 课题研究的目的和意义
1.5 课题研究的内容
第2章 实验材料与方法
2.1 实验试剂与实验仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 光催化实验装置
2.3 实验操作
2.3.1 负载型 TiO2催化剂制备
2.3.2 光催化实验操作步骤
2.3.3 光催化活性评价方法
2.3.4 苯酚样品检测方法
2.4 催化剂的表征方法
2.4.1 紫外-可见漫反射光谱
2.4.2 催化剂 XRD 表征
2.4.3 催化剂 NH3-TPD 表征
第3章 F 掺杂 TiO2催化剂的制备条件优化
3.1 空白对照实验
3.2 水的添加量对 F-TiO2活性的影响
3.3 酸添加量对 F-TiO2活性的影响
3.4 HF 掺杂量的优化
3.5 载体对 F-TiO2活性的影响
3.6 煅烧温度对 F-TiO2活性的影响
3.7 本章小结
第4章 SiO2负载型 F 与稀土共掺 TiO2催化剂
4.1 稀土金属的筛选
4.2 La-F 共掺 TiO2催化剂的研究
4.2.1 La 掺杂量的优化
4.2.2 煅烧温度对 La-F 共掺 TiO2的影响
4.2.3 煅烧时间对 La-F 共掺 TiO2的影响
4.2.4 La-F 共掺 TiO2催化剂投加量的优化
4.2.5 废水 pH 对 La-F 共掺 TiO2光催化反应的影响
4.3 Y-F 共掺 TiO2催化剂的研究
4.3.1 Y 掺杂量的优化
4.3.2 煅烧温度对 Y-F 共掺 TiO2的影响
4.3.3 煅烧时间对 Y-F 共掺 TiO2的影响
4.3.4 Y-F 共掺 TiO2催化剂投加量的优化
4.3.5 废水 pH 对 Y-F 共掺 TiO2光催化反应的影响
4.4 Eu-F 共掺 TiO2催化剂的研究
4.4.1 Eu 掺杂量的优化
4.4.2 煅烧温度对 Eu-F 共掺 TiO2的影响
4.4.3 煅烧时间对 Eu-F 共掺 TiO2的影响
4.4.4 Eu-F 共掺 TiO2催化剂投加量的优化
4.4.5 废水 pH 对 Eu-F 共掺 TiO2光催化反应的影响
4.5 La-F-TiO2与 Y-F-TiO2和 Eu-F-TiO2的比较
4.6 H2O2对 Y-F-TiO2光催化效果的影响
4.7 本章小结
第5章 反应动力学研究及催化剂寿命研究
5.1 光催化反应动力学
5.2 催化剂的重复利用性能研究
5.3 H2O2对 Y-F-TiO2光催化去除苯酚的动力学影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3905953
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 苯酚的应用及污染现状
1.1.2 苯酚的危害
1.2 传统的苯酚去除方法及各自存在的问题
1.2.1 吸附法
1.2.2 催化湿式氧化法
1.2.3 电催化氧化法
1.2.4 溶剂萃取法
1.2.5 膜分离技术
1.2.6 光催化氧化法
1.3 可见光响应催化剂的研究现状
1.3.1 光催化原理
1.3.2 不同光催化剂的性能比较
1.3.3 TiO2催化剂的制备方法
1.3.4 提高 TiO2可见光活性的改性方法
1.3.5 负载型 TiO2催化剂的研究现状
1.3.6 TiO2催化剂催化活性的影响因素
1.4 课题研究的目的和意义
1.5 课题研究的内容
第2章 实验材料与方法
2.1 实验试剂与实验仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 光催化实验装置
2.3 实验操作
2.3.1 负载型 TiO2催化剂制备
2.3.2 光催化实验操作步骤
2.3.3 光催化活性评价方法
2.3.4 苯酚样品检测方法
2.4 催化剂的表征方法
2.4.1 紫外-可见漫反射光谱
2.4.2 催化剂 XRD 表征
2.4.3 催化剂 NH3-TPD 表征
第3章 F 掺杂 TiO2催化剂的制备条件优化
3.1 空白对照实验
3.2 水的添加量对 F-TiO2活性的影响
3.3 酸添加量对 F-TiO2活性的影响
3.4 HF 掺杂量的优化
3.5 载体对 F-TiO2活性的影响
3.6 煅烧温度对 F-TiO2活性的影响
3.7 本章小结
第4章 SiO2负载型 F 与稀土共掺 TiO2催化剂
4.1 稀土金属的筛选
4.2 La-F 共掺 TiO2催化剂的研究
4.2.1 La 掺杂量的优化
4.2.2 煅烧温度对 La-F 共掺 TiO2的影响
4.2.3 煅烧时间对 La-F 共掺 TiO2的影响
4.2.4 La-F 共掺 TiO2催化剂投加量的优化
4.2.5 废水 pH 对 La-F 共掺 TiO2光催化反应的影响
4.3 Y-F 共掺 TiO2催化剂的研究
4.3.1 Y 掺杂量的优化
4.3.2 煅烧温度对 Y-F 共掺 TiO2的影响
4.3.3 煅烧时间对 Y-F 共掺 TiO2的影响
4.3.4 Y-F 共掺 TiO2催化剂投加量的优化
4.3.5 废水 pH 对 Y-F 共掺 TiO2光催化反应的影响
4.4 Eu-F 共掺 TiO2催化剂的研究
4.4.1 Eu 掺杂量的优化
4.4.2 煅烧温度对 Eu-F 共掺 TiO2的影响
4.4.3 煅烧时间对 Eu-F 共掺 TiO2的影响
4.4.4 Eu-F 共掺 TiO2催化剂投加量的优化
4.4.5 废水 pH 对 Eu-F 共掺 TiO2光催化反应的影响
4.5 La-F-TiO2与 Y-F-TiO2和 Eu-F-TiO2的比较
4.6 H2O2对 Y-F-TiO2光催化效果的影响
4.7 本章小结
第5章 反应动力学研究及催化剂寿命研究
5.1 光催化反应动力学
5.2 催化剂的重复利用性能研究
5.3 H2O2对 Y-F-TiO2光催化去除苯酚的动力学影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3905953
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/hetongwenben/3905953.html
