基于tio,2sio,2催化剂的制备及其降解抗生素废水实验研究

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1、桂林工学院硕士学位论文TiO<,2>/SiO<,2>催化剂的制备及其降解抗生素废水实验研究姓名：韦世凡申请学位级别：硕士专业：市政工程指导教师：曹长春20080401桂林工学院硕士学位论文摘要Ti02光催化技术是起源于20世纪70年代的一种新型水处理方法，它具有能耗低、操作方便、反应条件温和、无二次污染等突出优点。但在其实用化过程中仍然面临许多问题，如Ti02在可见光下的活性不够高、粉末直接使用时难以回收、催化剂容易中毒等。目前，Ti02光催化技术热门的研究领域主要有：改进币02的制备方法、对面02进行掺杂和表面改性等。本论文中，我们首先制备了Ti02／Si02催化剂。以硅酸钠为原料

2、，采用十二烷基硫酸钠(SDS)／正丁醇／环已烷微乳液体系制备Si02，将其与锐钛矿型'ri02复合制得Ti02／Si02催化剂。用XRD、SEM对催化剂进行表征，并通过甲基橙的降解率考察催化剂的光催化活性。结果表明，Ti02／Si02催化剂中形成了新的n．0．Si键和无定形Si02。Si02能抑制面02由锐钛矿向金红石的转变，增加锐钛矿的稳定性，并能阻止Ti02的聚集_该方法制得的Ti02／Si02催化剂具有较好的光催化活性、沉降性能和活性寿命。本论文以盐酸四环素溶液为模拟抗生素废水，在自制的光催化反应装置中进行光催化实验，研究制得的Ti02／Si02催化剂在不同条件因素下对盐酸四环

3、素的光催化降解效果。实验详细考察了催化剂用量、光照时间、溶液初始pH值、溶液初始浓度、光强度及充氧量等六个因素对光催化氧化盐酸四环素反应的影响，结果显示，对于4000mL初始浓度为150mg／L盐酸四环素废水而言，其最佳实验条件为：TiOz／Si02(1／8)的用量为79、光照时间为120min、光照强度为60W、溶液的初始pH值为3，溶液初始浓度为50mg／L、充氧量为4．5mg／L，在上述条件下盐酸四环素的CODer去除率可达到71％以上。本论文对广西某制药厂的实际抗生素生产废水进行光催化氧化处理效果研究。研究结果表明，在相同的反应条件下，分别以纯Ti02、面O鹕i02(1／8)

4、及P25为催化剂，反应150min后的抗生素废水的CODer去除率分别达24．80％、32．50％、35．60％，TOC去除率分别达”．80％、35．50％、36．64％。本论文还以TiOz／Si02(1／8)催化剂，对自来水中微污染物质进行光催化降解实验。结果显示，TiOz／Si02(1／8)光催化对自来水的TOC、UV254有很高的处理效率，反应1．5小时后TOC、UV254的去除率分别高达68．75％、76．20％，表明该催化剂在自来水深度处理中有良好的处理效果。本论文对光催化反应机理进行了研究，探讨了光催化技术在抗生素废水处理方面的应用，提供一些有益的参数，以便进一步放大实验

5、，使该技术早日实现工业化运行。关键词：二氧化钛：二氧化硅；光催化：抗生素废水。桂林工学院硕士学位论文ABSTRACTAsakindofnewwastewatertreatmentmethodwhichdatesbackto20century70th，Ti02photocatalysistechnologyhasmanyadvantages，suchaslow·energy,flexibleoperationsandnosex．Dndarypollutant，etc．Buttherearemangproblemstofaceinitsutility,suchasTi02hasinade

6、quateactivityundervisiblelight；difficultytore,claimdirectedusedpowder,toxicosisofphoctatalysisetc．Atpresent,thepoPresearchfieldofTi02photocatalysistechnologymainlyincludes：theimprovementofpreparationmethodofTi02，thealterationofthecharacterofTi02adulterationandsurfaceetc．Inthispaper,wefirstlypre

7、pareTi02／Si02phoctatalysis．TakingNa2Si03asrawmaterials，makingSi02colloidbymicroemulsiontechniqueinaSDS／n-hexanol／cyclohexanereversemicroemulsion，Ti02／Si02photocatalystsaresynthesizedbySi02colloidandanatasetitania．Theirstructureand