改性二氧化钛催化剂制备及光电催化氧化水中腐殖酸研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文针对目前固定态Ti02催化剂存在的催化活性较低、机械性能差、制备复杂等问题，采用电化学方法，对固定态Ti02催化剂进行改性研究，并将复合不同半导体催化剂的光催化活性进行对比，同时对腐殖酸光电催化降解的动力学过程进行了初步探讨，确定了光电催化氧化腐殖酸的最佳工艺条件.本文主要做了如下工作:1.对采用阳极氧化法制备的Ti02/Ti催化剂进行改性研究，制备复合SiO2"Ti02/Ti,B20,"Ti02/Ti催化剂，利用XRD和AFM测试手段并结合对染料罗丹明B光催化降解效果

2、分析，研究了添加不同浓度NazSiO=H,BO,溶液对制备的复合Ti02/Ti催化剂催化活性的影响。研究结果表明，改性后催化剂表面粒子起伏逐渐变得规整有序，膜表面聚集状态减小，垂直方向平均粗糙度降低，表面孔径和缝隙增多，粒径变小，对染料光催化降催化活性显著提高.2.以染料罗丹明B为目标物质，对在优化条件下制备的复合Si02-Ti02/Ti,B20,-Ti02/Ti催化剂的光催化活性进行比较研究。结果表明，最优条件下制备的复合B201"Ti02/Ti催化剂具有更好的催化效果。3.选择效果较好的复合B203"T

3、i02/Ti催化剂，对腐殖酸进行光电催化氧化研究，对实验条件进行优化，研究了紫外灯功率、腐殖酸初始浓度、膜电极面积、外加偏压等因素对腐殖酸光电催化氧化速率影响，并对腐殖酸光电催化氧化反应的动力学进行初步探讨。关键词二氧化钦;改性;光电催化降解;腐殖酸;哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInordertosolvetheproblemoflowphotocatalyticactivity,badmechanisticcharacterandcomplicatedpreparation,themod

4、ificationofthefixedTiO2catalystbyelectrochemicalwayswasstudiedinthispaper.ThephotocatalyticactivityofthediferentcomposedsemiconductorTiO2catalystwascompared.Thekineticsofdegradationofphotoelectrocatalyticoxidationofhumicacidwasdiscussedprimarily,andtheopti

5、mumconditionsofthedegradationofphotoelectrocatalyticoxidationofhumicacidhadbeengiven.Themainstudiesinthisdissertationareasfollow:ThemethodsofimprovingpropertiesofTi02/Ticatalystprepared勿anodizationwereinvested,andSiO2.T102/TicatalystandB203·Ti02/Ticatalyst

6、werealsoprepared.TheefectsofconcentrationsNa2Si03andH3B03solutionontheactivityofcatalystwerestudiedbymeansofX-raydiffraction(XRD)andAFMwiththeanalysisofefectsofdyesRhodamineBphotocatalyticdegradation.Theresultsindicatedthatdistributionsofparticlesonthesurf

7、aceoftheTi02/Ticatalystwereinorder,andcollectionofparticlesonthesurfaceoftheTiO2/Ticatalystandparticle'sdiameterdecreased.TheroughnessofthesurfaceoftheTi02/Ticatalystdecreased.Holesandgapsincreased.theactivityofdyesphotocatalyticdegradationwasimprovednotab

8、lyThephotocatalyticactivityoftheSi02·Ti02/TiandB203·Ti02/TicatalystdegradationpreparedundertheoptimumconditionswascomparedthroughtheirefectsofdyesRhodamineBphotocatalyticdegradation.TheresultsshowedthatB203.T