改性纳米tio_2光催化难降解有机废水的研究

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1、硕士学位论文改性纳米TiO2光催化难降解有机废水的研究StudyontheTreatmentofNon-readilyDegradableOrganicWastewaterbytheModifiedNanoTiO2Photocatalyst作者：郝春静导师：湛含辉教授中国矿业大学二○一五年五月中图分类号X592学校代码10290UDC502密级公开中国矿业大学硕士学位论文改性纳米TiO2光催化难降解有机废水的研究StudyontheTreatmentofNon-readilyDegradableOrganicWas

2、tewaterbytheModifiedNanoTiO2Photocatalyst作者郝春静导师湛含辉教授申请学位工学硕士培养单位环境与测绘学院学科专业环境工程研究方向水污染控制答辩委员会主席张雁秋评阅人李燕、郑元林二○一五年五月论文审阅认定书研究生郝春静在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢光阴荏苒，白驹

3、过隙，转眼间三年的硕士研究生学习已接近尾声。在这段难忘的时光里，有太多人给予我帮助与支持，在此向他们表示感谢。本论文是在导师湛含辉教授及联合培养导师苏发兵研究员的悉心指导下完成的，从文章的选题、研究思路、研究方法到成文，两位恩师都倾注了大量的智慧和心血。三年的研究生学习，湛含辉教授和苏发兵研究员不仅在科研和学习上，也在生活上给了我极大的帮助，两位恩师的治学严谨、为人正直、待人诚恳、求真务实及忘我的工作精神是我辈学习之楷模。两位老师还为我提供了现场科研与实践的机会，使我能将所学专业应用于工程实际，锻炼了自己独立开展工

4、作的能力，这对于即将踏上工作岗位的我格外珍贵。在学习生活和论文的研究过程中，得到了环境与测绘学院全体老师的帮助与支持。感谢张雁秋老师、王丽萍老师、王立章老师、李燕老师等多位老师的帮助与指导。在校外联合培养期间，中国科学院过程工程研究所各位领导及专家给予我无私的支持与帮助，特别感谢苏发兵研究员、纪永军老师、翟世辉老师、古芳娜老师、李会芳老师、李晶老师、张在磊老师等多位老师在专业实践和生活中给予的指导与帮助，他们扎实的理论功底和丰富的现场经验使我在校外学习过程中受益匪浅。感谢同门刘浩，师弟王良、金哲英，师妹王香莲在三年

5、学习和论文试验中给予的帮助和支持。感谢过程所的高加俭、刘庆、刘佑君、赖慧龙、鲁晓鹏、杨琼琼、翟延昭等同学，十分珍惜与他们在一起度过的愉快学习生活。感谢王泽、周栋梁、耿彪、常笑丽、任世玺及舍友等同学，在学习生活中对我的帮助和鼓励，还要感谢环境与测绘学院硕2012级全体同学三年同窗学习与生活中给予的帮助。特别感谢李博抒博士在我求职路上的关心和帮助。深深感谢我的父母，父母的养育之恩无以为报，他们是我十多年求学路上的坚强后盾，在我面临人生选择的迷茫之际，为我排忧解难，他们对我无私的关爱是我不断前进的动力。感谢母校中国矿业大

6、学对我七年的培养，离别之际，对母校道声再见，我将永远以“矿大学子”的身份而自豪。最后，我要感谢参与我论文评审工作的各位专家，他们给了我一个审视几年来学习成果的机会。工作虽算勤勉，但力有不逮之处，悉请各位老师指正。在研究生学习和生活中，有太多的人给予我帮助和支持，无法一一致谢，在此向所有关心和帮助过我的人表示由衷的感谢！摘要作为高级氧化技术中的重要方法之一，光催化氧化处理技术具有高效、反应条件温和以及无二次污染等优点。本论文以难降解有机废水中的目标污染物苯酚为处理对象，自制负载型金属离子掺杂改性纳米TiO2光催化剂，

7、首先通过XRD、SEM、TEM、XPS和UV-Vis等表征分析了Ce和Fe两种掺杂金属离子的掺杂量及载体SiO2的负载量等因素对改性纳米TiO2催化剂物化性能的影响。其次研究了催化剂的投加量、苯酚初始浓度和初始pH、反应时间和光源类型等操作条件，以及助催化剂H2O2同掺杂金属离子的协同作用等因素对改性纳米TiO2光催化降解苯酚过程的影响；同时对改性纳米TiO2光催化氧化降解苯酚反应动力学和降解机理进行了初步探讨。最后结合UV-Vis分析，以活性艳红X-3B为另一种目标降解污染物，研究了该催化剂的普适性。本论文取得的

8、主要研究结论如下：（1）采用共沉淀法合成CeO2-TiO2、Fe2O3-TiO2、CeO2-TiO2/SiO2和Fe2O3-TiO2/SiO2等系列改性纳米TiO2催化剂，考察了Ce和Fe掺杂量和SiO2负载量对改性纳米TiO2催化剂的晶粒尺寸、微观形貌及元素组成等物化性能的影响。结果表明，当Ce:Ti掺杂摩尔比为0.01:1，SiO2负载量为0.5的催化剂