TiO2_C改性复合材料的制备及其光催化降解酮麝香的研究

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1、学校代码：10259密级：上海应用技术学院硕士学位论文题目：TiO2/C改性复合材料的制备及其光催化降解酮麝香的研究英文题目：PreparationofModifiedCompositeMaterialTiO2/CandResearchonthePhotocatalyticDegradationofMuskKetone专业：化学工程与技术学院：化学与环境工程学院研究方向：绿色化学与清洁生产技术姓名：潘峰指导教师：陈东辉教授二零一五年五月二十九日学位论文作者声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明

2、引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学位论文保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。允许论文被查阅和借阅。本人授权上海应用技术学院可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密年□本学位论文属于不保密√□（必须在相应处打√，否则按不保密处理）学位论文作者签名：

3、指导教师签名：年月日年月日TiO2/C改性复合材料的制备及其光催化降解酮麝香的研究摘要合成麝香比天然麝香更有优势，已成为天然麝香的替代品。麝香大量的排放给环境带来了潜在的巨大风险，学者已在诸多环境领域中，检测到合成麝香化合物的存在，其在水体中的存在尤为引人担忧，而常规的处理方法并不能有效的去除。TiO2在有机物处理方面表现出了优异的性能，因其具有高催化活性、无毒副作用、强稳定性、原材料易得等优点而被广泛应用。但其亦有禁带宽度大，太阳光利用率低；光生电子-空穴易复合等缺陷。基于以上背景，本文选用四氯化钛为钛源，糠醛等为碳源，采用溶胶-凝胶法，经过老化、溶剂

4、交换、超临界干燥、炭化等过程制备了TiO2/C光催化材料；并采用XRD、SEM&EDS、TEM、IR、TG等方式对材料进行结构表征，以活性艳红X-3B和罗丹明B为降解对象，检测其光催化性能。本文重点对酮麝香光催化降解过程进行了研究，考察了pH、催化剂投加量、H2O2含量等因素对降解效果的影响；对降解过程的反应动力学，中间产物以及降解机理进行了分析阐述。实验结果如下：1）表征显示，制备的TiO2/C改性复合材料颗粒分布均匀、具有较高的比表面积2（150-200m/g）、较强的吸附能力、晶型基本都成锐钛矿相、碳元素以无定形碳的形式掺入到TiO2中；对材料的光

5、催化降解性能评价显示，TiO2/C改性复合材料在可见光下对有机污染物有较好的降解性能，2h降解后活性艳红X-3B和罗丹明B的降解率都达到80%以上，并且降解无选择性；吸附实验显示，其与Langmuir等温吸附模型相近。2）降解因素实验表明，在800W氙灯照射下，pH为酸性，TiO2/C改性复合材料投加量为10mg/50ml(1mg/L的酮麝香溶液)，H2O2含量为5ml，5mmol/L，降解时间为120min时，酮麝香的降解效果比较理想，降解率达90%以上；加入自由基捕获剂实验表明：降-解过程，不单单是羟基自由基起作用，还有其他活性基团（•O2，空穴等）

6、参与反应。3）降解动力学研究显示，其光催化降解动力学复合准一级动力学；降解过程中产生4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙酸、苯甲酸等中间产物，中间产物先产生随后又被降解，并最终降解为H2O，CO2，硝酸根等小分子物质，硝酸根从苯环脱落并最终降解，降低了其对环境的危害。关键字：溶胶-凝胶；TiO2/C；光催化；酮麝香；降解机理PreparationofModifiedCompositeMaterialTiO2/CandResearchonthePho-tocatalyticDegradationofMuskKetoneAbstractSyntheticmusk

7、hasbecomeasubstitutefornaturalmuskbecauseofmoreadvantagesthannaturalmusk,andwidelyused.Muchofitsemissionsbringpotentialriskstotheenvi-ronment,thesyntheticmuskhadbeendetectedinthefieldofenvironmentbyresearchers.Itspresenceinwaterisquiteworrisome,whilethetraditionaltreatmentmethods

8、can'teffectivelyremovethem.TiO2inorganic