论文部分内容阅读
由于传统印染废水处理中普遍存在着成本高、二次污染等问题,因此一直是印染研究者们关注的课题。而相对于传统处理技术,光催化氧化技术具有无污染、成本低等优点,将其应用于印染废水的处理中可以起到有效的作用。本论文通过水热法制备了BiVO4/Bi2WO6/MWCNTs复合光催化剂,并将之负载到涤纶织物上,制备出光催化性能优异且具有一定重复循环使用性能的新型光催化复合材料,为治理印染废水了提供了新方法和研究思路。其主要内容如下:首先通过水热法分别制备出BiVO4、Bi2WO6、BiVO4/Bi2WO6、Bi2WO6/BiVO4/MWCNTs四种光催化剂,并利用X射线衍射（XRD）测定其晶型,场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射扫描电镜（TEM）测定其形貌特征,氮吸附-脱附曲线（BET）测定比表面积大小,紫外可见漫反射（UV-vis）计算出禁带宽度。选用活性艳蓝RB-19为目标降解物,通过比较四种光催化剂形貌、比表面积大小、禁带宽度、吸光度大小来研究其在可见光条件下对目标污染物降解性能的差异。研究结果表明:制备的复合光催化剂Bi2WO6/BiVO4/MWCNTs的比表面积为35.59m2/g,禁带宽度约2.0ev,在30min的降解率达到75%,两小时后降解率接近95%,其催化性能远大于其他三种催化剂,主要是因为掺杂了的碳纳米管具有良好的导电性较大的比表面积,使得复合光催化剂BiVO4/Bi2wo6/MWCNTs具有更加良好的光催化活性。重点探究了条件参数对复合光催化剂Bi2wo6/BiVO4/MWCNTs的催化性能的影响。通过调节MWCNTs与BiVO4/Bi2wo6之间的掺杂比例、反应液ph值、水热反应温度、水热反应时间、煅烧温度、煅烧时间,探究其对复合光催化剂形貌、晶型和催化活性的影响。通过扫描电镜（sem）、x射线衍射（xrd）及紫外可见漫反射（uv-vis）对复合光催化剂粉体进行测试及表征。研究结果表明:MWCNTs与BiVO4/Bi2wo6掺杂比例为3:1时,水热反应温度为180℃、反应前驱液ph为5、反应时间为4h、煅烧温度为500℃以及煅烧时间为3h时,复合光催化剂在可见光下降解效果最好,其中前30min的降解率为81.5%,1小时内降解效果达到93.8%。且粉末经过五次循环使用后,其降解效果仍保持在85%以上。此外为了解决复合光催化剂粉末在液相中难以回收利用问题,本论文将碱减量后的涤纶作为催化剂负载载体,采用浸渍法,利用碳纳米管的羧基与涤纶上的羟基发生酯化反应,从而制备出实用性高、循环性好的复合光催化功能织物。研究浸渍工艺参数对制备催化功能织物催化性能的影响并讨论了染料浓度、盐浓度、染料ph及非离子表面活性剂对复合催化材料的催化活性的影响。研究结果表明:当浸渍温度为85℃,烘干温度为60℃,浸渍时间为3h时,催化剂粉体在织物上的负载量最大可达62.36%。染料浓度为50mg/L、染料pH=2且在无盐无非离子表面活性剂的条件下,其降解效果最好。且在可见光照射下该复合光催化功能织物循环使用7次后其降解率仍能保持在90%左右。