微波辅助低温制备负载型纳米光催化剂TiO_2c2_的实验研究

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1、—————————————．．．．．一学位论文的主要创新点一、本文利用二次微波辐射辅助水热合成法在低温条件下制备出锐钛矿相掺氮纳米晶体Ti02，研究结果表明以氨水为沉淀剂和氮源，通过二次微波辐射制备出的掺氮型Ti02，对400．500rim的可见光有一定的吸收率。与传统的制备方法相比，该方法避免了高温煅烧过程，在低温条件下制备出了高催化活性的纳米晶体"ri02。二、为解决Ti02粉体难回收和重复使用的问题，本文利用二次微波法，选择强酸性阳离子交换树脂颗粒为载体，制备出’j，光催化活性较好的负载型纳米Ti02。摘要随着近年来纳米技术的发展，二氧化钛光催化剂因为其高活性、低成本、稳定性好、能降解难

2、降解的有机物而引起人们极大的重视，使光催化的研究进入了一个新的阶段。本文利用二次微波辐射辅助水热合成法制备了锐钛矿相纳米晶体Ti02，‘j传统的制备方法相比，该方法避免了高温煅烧过程，在低温条件下制备出了高催化活性的纳米晶体Ti02。与商业同类产品(P25、舟山纳米)进行了比较，二次微波辐射辅助水热合成法所制备的Ti02粒径较小且均匀，比表面积大，且存在较多晶格缺陷。对甲基橙溶液和酸性络合黑溶液的光催化表征实验结果显示，该方法所制备的Ti02较P25和舟山纳米有更好的光催化活性。本文在制备Ti02粉体的基础上还进行了掺氮的研究，以氨水为沉淀剂和氮源，通过二次微波辐射制备出了掺氮型Ti02，表征

3、结果显示：N以N．Ti．O的形式存在于Ti02中；经UV-Vis漫反射光谱分析显示，所制样品吸收边发生了明显红移，对400．500nm的可见光有一定的吸收率。为解决Ti02粉体难回收和重复使用的问题，本文利用二次微波法，选择强酸性阳离子交换树脂颗粒为载体，制备出了负载型纳米Ti02，通过光催化表征实验显示，所制样品对甲基橙和酸性络合黑具有良好的降解效果，且经过多次重复性使用，负载牢固性和光催化活性均良好。本文采用微波舢Ⅳ／自制Ti02／H202的方法，对高浓度焦化废水的降解进行了探索性实验，实验结果显示，该方法不适合高浓度焦化废水的前期处理。采用活性炭吸附与该方法联用，最终能将初始COD为25

4、60mg／L的焦化废水降解到出水COD256mg／L。可见该方法作为焦化废水的深度处理有一定可行性。关键词：微波辐射光催化二氧化钛可见光负载废水处理ABSTRACTInrecentyears，withthedevelopmentofnanotechnology,titaniumdioxidephotocatalysthasbeenattractinggreatattentionbecauseofitshighactivity,low—cost，goodstabilityanddegradationrefractoryorganicmatter,therefore，photocatalyticr

5、esearchhasenteredanewstage．Inthestudy,anatasenano-titaniaispreparedbytwo·-stepsmicrowaveradiationassistedhydrothermalsynthesis，comparedwiththetraditionalpreparationmethods，thismethodavoidsthehigh—temperaturecalcinationprocess，haspreparedhighcatalyticactivityofnano—Ti02underlowtemperatureconditions．C

6、omparedtothesimilarbusinessproducts(P25，Zhoushannm)，theTi02preparedbytwo-stepsmicrowaveradiationassistedhydrothermalsynthesishassmallandequalparticlesize，largespecificsurfacearea，andmorelatticedefects．Thephotocatalyticcharacterizationexperimentalresultofmethylorangesolutionandacidicsolutionofcomplex

7、blackⅥ俊Nshowsthatthenano-Ti02hasabetterphotocatalyticactivitythanP25andZhoushannnl．Inthispaper,onthebasisofpreparationofTi02powder,Nitrogen—dopednano．Ti02iSalsostudied．Theammoniaastheprecipitationagen