论文-tio2光催化剂的改性及降解pam的研究

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1、XXX大学工程硕士专业学位论文论文题目：TiO2光催化剂的改性及降解PAM的研究硕士生：指导教师(校内)：研究领域：2012年4月20日东北石油大学工程硕士专业学位论文ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringTheStudyonModificationofTiO2anddegradationofPAMCandidate:MaoWeilongTutor:DingWeiSpecialty:ChemicalEngineeringDateoforalexamination

2、:5thJune2012University:NortheastPetroleumUniversityIX东北石油大学工程硕士专业学位论文学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：日期：学位论文使用授权声明本人完全了解XXX大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国

3、家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：导师签名：日期：日期：IX东北石油大学工程硕士专业学位论文摘要含聚丙烯酰胺的废水粘度大，水中的油滴及固体悬浮物的乳化稳定性强，增加了沉降分离的时间，降低了污水处理效率。多相光催化技术是近年来兴起的环境污染治理技术，能够较彻底地去除各种有机污染物和还原性

4、的无机污染物，是一种极具前途的环境污染深度净化技术,在PAM废水处理领域有较好的市场前景和社会效益。本文采用不同的方法对TiO2光催化剂进行改性，包括金属、非金属离子掺杂，有机染料敏化，超声波、Fenton方法的复合，以聚丙烯酰胺（PAM）为目标降解物，研究了悬浮相改性TiO2催化剂的催化降解性能，不同改性条件和不同改性方案对TiO2催化剂活性的影响，以及在不同反应条件下改性TiO2催化剂的催化降解活性，得到改性TiO2光催化剂降解PAM的最优催化反应条件组合。通过低热固相两步法制备了系列金属和非

5、金属离子掺杂改性TiO2，PAM的降解结果表明元素掺杂后TiO2的光催化活性明显提高，其中硫离子掺杂的光催化剂（TiO2-xSx）活性最高，比未掺杂TiO2的降解率提高了1.2倍。通过XRD（X射线衍射）、SEM（扫描电子显微镜）、XPS（X射线光电子能谱）对硫掺杂TiO2进行了表征，从而了解了催化剂的微观特征。光催化降解PAM后的液体经过滤，测定COD值并采用红外光谱分析，发现大部分PAM分子被降解后，液体中残余一些PAM分子碎片，液体COD值为341mg/L。采用正交试验法考察了温度、催化剂加

6、入量、pH值、氧化时间对硫掺杂TiO2处理油田回注水的影响，确定了各因素的，响剂otocatalyticDegradationof最优条件。当温度40℃、pH=3、催化剂投加量0.3g、氧化时间90min时，回注水的残余COD为91.2mg/L，达到国标GB8978-1996规定的一级排放标准。用超声波与Fe

7、nton试剂分别辅助TiO2-xSx进行光催化反应，发现超声波对光催化降解PAM只有轻微的促进作用，而Fenton试剂则有效的促进了PAM的降解，60min内PAM的降解率达到99.8％，COD去除率82.4％。采用正交试验法考察了H2O2的浓度、Fe2+的浓度、处理时间、催化剂投加量对光催化处理回注水效果的影响，并确定各条件的最优组合，处理时间为30分钟，H2O2的加入量为0.5mL，Fe2＋的加入量为30mg，催化剂投加量0.2g，此时液体残余COD值为41.2mg/L。采用共沉淀法与溶胶凝胶

8、法结合，分三步制备了磷氮共掺杂的磁性壳核结构Fe3O4/SiO2/TiO2(P、N)复合光催化粒子。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）对所制得的复合粒子进行了表征。以IX东北石油大学工程硕士专业学位论文紫外光（λ﹥254nm）照射PAM溶液，评价该复合粒子的光催化效率，比较了磷氮掺杂量和灼烧粉体温度对光催化活性的影响。结果表明，所制Fe3O4/SiO2/TiO2(P、N)复合微粒为磁性壳核结构，SiO2为防止磁核与光催化层的电子