粉煤灰负载金属掺杂纳米TiO2处理DMF废水的研究.pdf

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1、分类号：——UDC：一密级编号粉煤灰负载金属掺杂纳米Ti02处理DMF废水的研究StudyoilthetreatmentofDMFwastewaterbyflyashloadedmetaldopednanoTi02catalyst学位授予单位及代码：壁叠堡兰占芏￡lQ!题2学科专业名称及代码：左也也芏fQ2Q垫12研宄万同：盐攫嚣赶圭j士抖申请学位级别：亟±指导教帅：型蛆研究生：田堡论文起止时间：垫地』生生盟业长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文．《粉煤狄负载金属掺杂纳米TiOz处理D

2、MF废水的研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外．本论文不包含任何其他个人或集体已经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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。艏懿啦!峙—∑月』：长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交

3、学位论文的复印件和电子版，允许蹬文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位沧文。作者签名导师签名螂鲮玉衄!鱼年三月』。出血≈__i月上丘日摘要本论文基于耪煤扶、Ti02等材辩特点，采用溶胶一凝胶法制备了高教且易于回收的复合材料粉煤扶／tR．Ti02。采用不同表征方法如XP．．D、UV-V1S／DRS、SEM、XPS等对复合材料的结构，组成和吸光性能进行表征。以具有毒性且难降解的二甲基甲酰胺(DMF)为污染物，研究考察三维

4、电极协助下复合材料的催化活性与光电催化降解效果。并对制备条件和反应条件做了详细分析，同时确立了光催化反应、电催化反应与光电催化反应的动力学方程和相关系数。结论如下：1粉煤班负载钒掺杂啊02复合材料的矿相随温度的不同而改变，从3000C一700*CTi02由无定型到锐铁矿型再到金红石型。砷m均匀牢固的负载在粉煤扶微珠上，钒以v4+、v斗形式进入啊02晶格中，钒的掺杂使复合材料在紫外区230．360rim与可见区400-800nm同时产生较强的吸收峰：由于粉煤扶较好的吸附性能、钒离子抻制光生电子与空穴复合的作用，使光催他

5、具有很强的降解效果。2通过对复合材料制各条件和降解条件的考察．得到了最佳光催化反应条件：DMF浓度50mg／L、负载三层、钒掺杂量为1wt％、5000C下焙烧2个小时，催化剂用量为2．5r：／L，pH=3．降解180分钟去除率达885％。3三维粒子电极能够增加电极表面积，缩短了污染物粒子迁移的距离。降低了浓差极化，增加了电解池空削的有效利用率，提高了电流效率，本论文利用三维电极的这一特点与光催化降解相结合，实现了光电姗同催化反应，其最佳降解条件为：DMF初始浓度为50mg／L、槽电压16V、极板『自J距6cm、pH=

6、3、粒子电极(制各的Ti02复台光催化剂)259／L、电解质NazS0439，L反应到90分钟去除率可达985％。4根据DMF的去除浓度，确定的动力学方程以及相关系数：复合粒子光催化降解50mg／LDMF的动力学反应为一级反应，方程为Y=．O0148x+o4820，相关系数为R=-O9959：

7、三维粒子电极屯催化降解50mg／LDMF的动力学反应为零级反应。方程为Y=-00036x+10914，相关系数为R=-0993I：三维粒子电极光电西同催化降解50mg／LDMF的动力学反应为零级反应，方程为Y=．001609x

8、+i4241．卡H关系数为R一0．9970。关键词：Ti02粉煤灰DMF钒光电协同ABSTRACTInthispaper,basedonthecharacteristicsofflyashandTie2，llyash／vanadium—Ti02compositewaspreparedbys01一gelmethodwitheasyrecyclingandhighefficiencyUsedsomedifferenttesttechnologies，suchasXRD，UV-VIS／DRS，TEM，SEM，XPStore

9、searchitsstructure，compositionandlightabsorptionWithtoxicanddifficulttodegradationofDimethyIFormamide(DMF)forpollutants．thecatalytieactivityandcatalyticdegradationphotoelect