纳米TiO2薄膜及TiMCM41光催化处理焦化废水的研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文纳米Ti02薄膜及Ti．MCM．41光催化处理焦化废水的研究摘要光催化技术是近年发展起来的水处理新技术。由于光催化法可在常温常压下对有机废水进行完全矿化处理备受关注。在光化学的作用下，有机物发生裂解等反应，最终分解为C02、H20和无机小分子。因其具有无二次污染、对有机物降解程度高的优点，被认为是最有前景的水处理方法之一。经过近二十多年的发展，光催化技术已经得到了长足的发展。焦化废水是冶金工业废水中的一种，成分复杂，含高浓度的各类有机、无机污染物。是一种难处理的工业废水。使用光催化技术对其进行降解是近年来研究

2、如何高效经济地处理焦化废水的一个主要方向。本文自制了两种光催化剂。一种是以玻璃为载体，使用溶胶．凝胶浸渍提拉法制备的纳米Ti02薄膜，通过XRD、UV-Vis、SEM等测试手段对Ti02薄膜的结构、表面形貌、对光的吸收情况进行了分析。其晶相结构为具有高催化活性的锐钛矿。另一种是以介孔分子筛MCM-41作为载体，使用水热晶化法制备的纳米Ti．MCM．41粉末。通过XRD、红外光谱实验对其进行了表征，所得粉末亦具有很高的光催化活性。以一定浓度的苯酚溶液作为模拟废水，在光催化降解苯酚时，影响因素主要为pH值、光照时间、曝气量、外加氧化剂量、催化

3、剂用量等。经实验确定了最佳反应条件：光源条件为3×30W紫外杀菌灯，光照时间为5小时；pH值为2．8；空气通入量为2．5L／h；H202加入量为2．5ml／L；Ti—MCM．41加入量为0．59／L。T太原理工大学硕士研究生学位论文在后续处理焦化废水的实验中，通过色谱．质谱技术分析了焦化废水中的有机污染物。其成分主要为各种酚类，占有机污染物总量的69．30％。色谱一质谱分析显示，两种自制的催化剂对去除焦化废水中的COD和酚类是有效的。关键词：焦化废水，苯酚废水，光催化，西02薄膜，Ti-MCM．41Il太原理工大学硕士研究生学位论文STU

4、DIESONTI迮ATINGCOKINGW≯汀ERBYPHOTOCATAI，YTICOXIDATIONOFNANOⅣ匝TERSIZEDTi02TmNFILMANDTi．MCM．41POWDERABSTRACTPhotocatalytictechnologyisanewlydevelopedwatertreatmentinrecentyears．Ithasattractedgreatattentionbecauseitcanmineralizeorganicwastewaterundernormalconditions．Bytheproce

5、ssofcatalysis，theorganicscanbedecomposedtoC02andHEO．Photocatalytictechnologyisconsideredasoneofthemostpromisingwatertreatmentsbecauseishasnosecondarypollutionandfairlygoodeffectondegradation．Inrecenttwodecadesthismethodhasmadeagreatdevelopment．Cokingwastewaterisakindofmet

6、allurgicalwastewaterwithcomplexcomponentsandhighconcentrationoforganicandinorganiccontaminantswhicharehardtobedecomposed．Soitisveryessentialtofindalleffectiveandfinancialwaytotreatthecokingwastewater,andthephotocatalytictreatmentisemcienttoreachthedemand．Inthisdissertatio

7、n，twokindofphoto-catalystswereprepared．OneofthemIII太原理工大学硕士研究生学位论文isnanosizedZi02thinfilmimmobilizedonglassbysol—gelandcoherencemethod．ThesubstrateoffilmwascharacterizedbyXRD，UV-Vis，SEMandotheranalyticmethods．TheTi02crystalisanatasewithgoodcatalyticactivity．Theotherkindof

8、photo-·catalystsisTi-·MCM—·41powderimmobilizedonMCM一41mesoporousmolecularsievesusinghydrothermal