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时间:2019-02-06
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1、摘要纳米Ti02光催化降解亚甲基蓝作者简介:邹璇,女,1984年4月生,师从成都理工大学邱克辉教授,2008年6月毕业于成都理工大学材料学专业,获得工学硕士学位。随着染料纺织工业的迅速发展,染料的品种和数量日益增加,印染废水已成为水系环境的重点污染源之一。亚甲基蓝作为印染废水中典型的有机污染物之一,是印染污水治理的重要对象。本论文针对这一严重的现实污染问题,选用最具有开发前途的环保型光催化材料纳米Ti02作为降解亚甲基蓝的光催化剂,进行光催化降解研究,为处理实际的印染废水提供一种高效且经济可行的方法。通过样品的制备研究,选用溶胶.凝
2、胶法制备掺Fe3+、Zn2+、V5+、C,、Ce4+、Si4+的纳米Ti02光催化剂,采用XRD、SEM、TG.DSC等现代测试分析仪器、方法和手段,对合成制备样品的组成、结构与光催化性能之间的关系进行了研究。XI①谱图分析表明,焙烧温度对合成制备样品的物相组成具有决定作用。从400℃.700℃分别焙烧2h的样品中,400℃焙烧得到的样品为纯锐钛型纳米Ti02,XRD谱图中只有锐钛矿的衍射峰出现;450℃的样品出现了金红石的衍射峰,说明已有部分锐钛型纳米Ti02开始转变为了金红石型的纳米Ti02;700℃的样品则基本全为金红石的衍射
3、峰,说明此时锐钛型纳米Ti02已完全转变为了金红石型的纳米Ti02。Fe3+的掺入对锐钛型Ti02向金红石型的转变有促进作用,且Fe3+的适量掺杂有抑制样品晶粒粒径长大的作用。V”的掺杂对锐钛型Ti02向金红石型的转变具有一定的抑制作用。SEM照片显示,经掺杂处理的纳米Ti02颗粒团聚程度减少。掺杂1%Fe”后,样品粒子大多呈球状,样品分散性较好。随着Fe”掺杂量的增加,颗粒团聚加剧严重;而随着V5+掺杂量的增加,纳米Ti02颗粒分散更均匀。掺V5+的激光粒度分布图表明,掺V5+由1%增至5%,粉体的粒度分布范围变窄,当n(v):n
4、(Ti)=O.05时,粒径分布范围最小,样品颗粒粒径分布集中在0.55-O.62岬。制备工艺参数对样品光催化降解亚甲基蓝的活性具有很大影响。焙烧温度分别为400℃、450℃、500℃、600℃和700℃,掺杂组分不同,获得高活性的焙烧温度不同:纯Ti02和掺Fe3+Ti02在450℃焙烧2h样品的活性较其它温度的高;而掺Zn2+、v5+、Cr3+、Ce4+、si4+的样品则分别在500℃、500℃、500℃、600℃、700℃焙烧的光催化活性相对最佳。不同离子掺杂的样品,掺杂量同样影响其光成都理工大学硕士学位论文催化性能,Fe”、C
5、e4+、zn2+、V5+、C,掺入量为O.5%时对亚甲基蓝的降解效果相对最好,而Si4+的掺入量为5%时对亚甲基蓝的降解效果相对最好。焙烧温度的升高可使Ti02紫外吸收光谱产生红移,但Ti02光催化降解亚甲基蓝的效率并不是都提高了,光谱红移有利于提高样品光谱响应范围,但光催化活性影响因素是复杂的,光催化活性还受样品晶体结构,颗粒大小,比表面积大小等因素的影响。催化剂的加入量过高或过低都不利于光催化活性的提高,在我们的试验条件下浓度为19/L的催化剂的光催化效果相对较好。被降解有机物浓度过高时,反应过程中的产物会吸附在催化剂表面上,导
6、致催化剂活性降低。在本论文实验条件下,亚甲基蓝的初始浓度为5mg/L降解速率较快。关键词:纳米Ti02亚甲基蓝溶胶.凝胶法离子掺杂光催化剂IIAbsl珊IctPhotocatalyticDegradationofMethyleneBlueSolutionbyTitaniaFineparticlesIn仃0ductionof也eauthor:ZouX啪,female,waSbominApril,l984whosetlltor、ⅣasProfessorQIUKe-hui.She伊础lated舶mChengduUIliVerSityofT
7、ecllIlologyiIlMaterialSciencem旬oraIld、张sgr2untcdtlleMasterDe伊eeinJune,2008.AbstractAsthedyeoftherapiddeVelopmemofthetextileiIldust巧,dyesandtlleiIlcreasingnumberofV碰eties,p血ltingaIlddyeingwastewaterstre锄enVirolunenthaSbecomeoneofthekeysourcesofp01lution.MethyleneblueaSd
8、yeing、ⅣastewateriIloneofthetypicalo玛allicpollutaIlts,printingaIlddyeingisaniInponamttargetofsewagetreatment.Thispaper
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