国家挑战杯校内选拔赛自检报告

《国家挑战杯校内选拔赛自检报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、挑战杯校内选拔赛检查报告答辩人：指导老师：专业名称：研究背景我国的水资源环境日益恶化污染状况调查表明，中国532条主要河流中,82%受到不同程度的污染，50％的城镇水源不符合饮用水标准。在中国人口密集的地区，湖泊、水库已经全部受到了污染。但是我国污水排放量不断增大据统计2010年全国废水排放总量524.5亿吨，比上年增加8.7%。污水治理我国水污染的特点水污染以有毒有害有机物为主，如苯及其取代物、硝基苯酚类、多环芳烃类、六氯环己烷类、及持久性有机污染物等废水危害生态破坏、水生物死亡、人和动物致癌、致畸、生物变异。长期饮用废水，造成癌症几率升高水污染造成大量鱼

2、类死亡常见的废水处理技术物理法化学法生物法高级氧化技术污染物本身没有降解，不能从源头治理污染成本高，造成二次污染菌种有一定选择性，降解速度慢20世纪80年代发展起来的处理有机污染物的技术臭氧类氧化法光催化氧化技术具有氧化性强、操作条件易于控制的优点，能够将水中的有机污染物有效地分解，甚至彻底地转化为无害无机物，因此引起了世界各国环境科学家的重视，并相继开展了该方向的研究与开发工作。超临界水氧化处理臭氧类氧化法超声声化学氧化法光催化氧化法高级氧化技术湿式氧化技术Fenton类氧化法光催化氧化技术的关键光催化剂的突破二氧化钛锐钛矿板钛矿金红石光催化TiO2纳米颗

3、粒在实际应用中存在的问题TiO2的光催化性能没有选择性，只要污染物在催化剂表面具有较强的吸附能力，就能完全被光催化降解，造成了光催化的氧化对象几乎不具有选择性。改进二氧化钛性能的研究亟待深入提高光催化降解选择性的研究现状调节溶液的pH以控制TiO2表面的电荷，但选择性不高。用特殊的分子去修饰TiO2表面，但稳定性差。贵金属沉积改性，但制备材料昂贵，成本高。将分子印迹技术与光催化技术相结合，研制出分子印迹型光催化剂是一个新的研究方向，在选择性光催化降解污水体系中的低浓度高毒污染物中具有光明的前景。该实验研究的重点及思想缺点：(1)制备分多步完成；(2)用于分子

4、印迹型光催化剂的功能单体种类很少；(2)有机分子印迹层在光催化降解过程中可能会发生降解；(3)无机分子印迹膜的厚度不好控制，选择性不是很好；(4)模板分子洗脱不彻底。分子印迹型光催化剂的制备方法：在TiO2表面包覆一层有机或者无机分子印迹膜。分子印迹技术与TiO2光催化相结合，可提高TiO2光催化的选择性。开拓功能单体范围，采用新的制备方法是制备高质量分子印迹型光催化剂的关键主要研究内容和创新点1，首次采用溶胶-水热法制备分子印迹型TiO2和TiO2/WO3，该法一步制备，方法简单。2，钛醇盐既做钛源，又可做印迹的功能单体，不需要加入另外的有机功能单体,价格

5、低廉，绿色环保。3，在光催化剂的水热制备过程中，获得与模板分子相结合的TiO2，索氏提取法去除模板分子，得到分子印迹位点，分子印迹型TiO2和TiO2/WO3对目标污染物进行选择性光降解能力强，这归因于分子印迹型TiO2和TiO2/WO3对目标污染物的选择性吸附TiO2光催化的基本原理研究结果1.制备方法用溶胶-水热法制取MIP-二氧化钛实验步骤：1，20mL的原钛酸四丁酯，0.1946克4NP和4毫升乙酸（作为水解抑制剂）溶解在26毫升乙醇中。剧烈搅拌1小时后，再将8毫升水，12毫升乙酸和12毫升乙醇中的混合溶液用滴定管滴加到连续磁力搅拌下的上述溶液中。2

6、，将所得的混合溶液搅拌6小时，在10摄氏度将上述溶液转移到100mL的用聚四氟乙烯内衬的高压釜中。将高压釜密封并在140度下在电烘箱中加热12小时，然后自然冷却到室温。3，将所得到的沉淀物用甲醇：氨溶液（1：1，V/V）通过索氏提取系统，直到模板无法通过HPLC检测到。最后将沉淀物用水洗涤几次，并在-50摄氏度冷冻干燥。所制备的光催化剂被称为MIP-氧化钛。研究结果2.XRDMIP-TiO2和NIP-TiO2为锐钛矿，平均粒径为分别9.65和9.75nm。Fig.2XRDpatternsofMIP-TiO2andNIP-TiO2研究结果3.SEMMIP-Ti

7、O2颗粒形貌均匀，有着粗糙的表面，直径范围为10－20nm。与NIP-TiO2相比，MIP-TiO2由于表面的印迹腔导致表面较粗糙。SEMimagesof(a)MIP-TiO2and(b)NIP-TiO2研究结果4.UV-VisMIP-TiO2和NIP-TiO2的吸光能力差不多研究结果5.吸附动力学和吸附热力学目标污染物在MIP-TiO2和NIP-TiO2的吸附平衡时间15min,MIP-TiO2的吸附量大于NIP-TiO2。MIP-TiO2和NIP-TiO2对4NP的最大吸附量分别为374and172mg/g研究结果6.吸附选择性MIP-TiO2和NIP-

8、TiO2的相对选择系数分别为45.5和1.047研究