文档介绍：南京理工大学
博士学位论文
改性TiO<,2>光催化剂的制备及对萘系化合物的光降解研究
姓名:王玉萍
申请学位级别:博士
专业:环境工程
指导教师:王连军
20080501
,爪催化剂的紫外光活性和可见光活萘系染料中间体产品包括萘胺类、萘酚类、萘磺酸类、羟基萘磺酸类等,其生产废水往往成分复杂、浓度高、毒性大、色泽深、难以生物降解,酸碱性强,是国内外环保界公认的治理难题。研究开发此类难降解有机污染物经济实用的处理技术对我国的萘系有机中间体生产有着重要的意义。近年来,利用纳米半导体粉未作为光催化剂催化降解有机物的研究已成为热点。对光催化剂的研究主要集中在两个方面,一是提高催化剂的催化活性尤其是提高催化剂在可见光下的光催化活性;另一方面是研究制备具有大比表面积的负载型光催化剂,解决实际操作过程中的分离和可能产生的二次污染问题。;以粒状活性炭为载体,制备活性炭负载的和/催化剂,研究了负载型催化剂对几种萘化合物的降解效果。主要的研究结果如下:。研究表明:焙烧温度和的掺杂量影响催化剂的光吸收范围、强度以及催化剂中锐钛矿相的含量。实验结果得出:掺杂量在%时,焙烧温度为妫返奈沾呖纱耦芽笙嗟暮孔罡撸呋恋牧>段笥摇S捎贛队隩半径相近,进入晶格内部后替代发生缺陷和电荷不平衡,产生杂质能级,使催化剂的能级变窄,同时避免了电子与空穴的快速复合,从而扩展了吸收光波长的范围,提高了其光催化活性。比较不同光源下/和纯催化剂对性均高于未掺杂的。%℃焙烧,活性炭载体上的为锐钛矿相,,%。增加负载次数,可以提高活性炭上的负载量,但同时使催化剂的比表面积下降,光催化活性下降。.负载催化剂对凰嵊较好的可见光活性,在杉庹丈湎拢芤鹤苡谢嫉娜コ视胗谢的去除率趋势相同。崛芤涸诳杉庀碌墓獯呋到夥从痉弦患抖ρ规律,岬呐ǘ仍~段冢咝阅夂系南喙叵凳4呋练锤词褂次,催化活性基本不变。南京理鹧Р﹠畚改性仉光催化的制各及对萘系化合物的光降解研究
以钛酸丁酯为前驱体,硫脲为硫源,,其最佳的制备条件为:硫的加入量为%,催化剂的煅烧温度为K制备的疶呋廖H耦芽笮停淦骄>段。,催化剂中吭嘉%。。且大部分硫在表层。疶牡鹊绲阄.。由于牟羧耄琒态与价带的交叉使价带宽度增加,的带隙能降低到筍/催化剂有较好的可见光活性。测试发现疶诳杉庀轮饕2汀疧自由基,而紫外光下产催化剂既有较好的可见光催化活性,又保持较高的紫外光活性。在的紫外灯照射下,对·的崛芤悍从琒/%;同样的条件在的三基色荧光灯照射下反应,两催化剂的去除率分别为./%;疶呋猎以上可见区对岬墓獯呋钚源笥贛疶以钛酸丁酯为前驱体,以粒状活性炭为载体,,加入甇垡叶冶荷瘴露任制备的/光催化剂中含量为.%,粒子的平均粒径为.,催化剂的。由于和活性炭的协同作用,使负载型催化剂对有机物的吸附能力增强,进而增强了催化剂的光催化活性。实验结果表明:与载体活性炭相比,,催化剂的活性变化不大。、,可用P屠疵枋鏊窃赥疉的光降解过程。三种萘化合物在催化剂和紫外光作用下发生分解,,实验结果表明:峥梢员恢鸩浇到馕N藁》,首先从萘环上断裂,形成硫酸根离子,酸的萘环被打开,被逐步降解成饱和烷烃以及含碳氧双键,碳碳双键以及羟基等基团的化合物,光降解主要的中间产物是萘醌和羟基萘醌,它们也容易被光催化降解为无机小分子。关键词;光催化,粼樱琈粼印⒒钚蕴扛涸兀料祷衔铮到饣生·、·‘和’淖杂苫面积为利用、、、/、、:郝畚
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