TiO2基粉体及固定化高效复合光催化材料的构建及其快速去除水中污染物的性能研究

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wodeblog1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着社会时代的发展,物质生活水平得到了史无前例的改善。但随之而来的水环境污染日益恶化,已经严重影响到人类的身体健康,解决水环境污染的问题迫在眉睫。光催化技术降解水环境污染物具有能耗低、处理高效以及无二次污染等特点,被评为是21世纪最有效的方法之一。在多种光催化剂当中,TiO2具有化学性质稳定、廉价易得等特点而备受关注。然而,由于TiO2具有较宽的禁带宽度,其在太阳光中仅仅可以吸收紫外光区域,并且其光生载流子的分离效率过低进一步限制了TiO2的应用。因此,本文从形貌构建、非金属掺杂、贵金属掺杂等方面对TiO2进行改性,增强光催化降解水中污染物的能力。粉末状TiO2在发生光催化反应的过程中容易发生团聚现象从而导致光催化活性下降,并且在光催化反应结束后很难从水中分离回收。本文采用简单的方法将改性后的TiO2固定在载体上形成固定化光催化剂,为未来TiO2投入到工程化应用提供新思路。具体研究结果如下:(1)本文通过溶剂热法成功制备出具有酸性基团(-COOH)的C6H8O7/TiO2纳米级复合材料,在此基础上通过浸渍法和管式炉煅烧法将C6H8O7/TiO2固定在棉花上形成固定化C6H8O7/TiO2@Cotton。该结果表明,C6H8O7(160 mg)/TiO2在模拟太阳光条件下还原水中Cr(Ⅵ)效果最好。这可归因于C6H8O7中酸性基团与TiO2键合到一起提高了光生e—-h+对的分离效率,从而增强了光催化活性。然而,与TiO2相比,C6H8O7(160 mg)/TiO2在模拟太阳光条件下降解水中HCHO/4-FP效果明显变慢。这可归因于在模拟太阳光照射下C6H8O7/TiO2复合材料上的酸性基团(-COOH)与HCHO/4-FP共同竞争光生电子,从而抑制了HCHO/4-FP的降解能力。这进一步证明C6H8O7(160 mg)/TiO2具有选择性。固定化C6H8O7/TiO2@Cotton在五次循环实验后仍具有光催化活性,进一步解决了均相光催化剂在水中很难分离的问题。(2)本文以硝酸银为Ag源,以TBT为Ti源,制备出具有贵金属Ag修饰的TiO2复合材料(Ag/TiO2)。以黏土陶粒为载体,采用简单的溶剂热浸渍法和煅烧法制备出固定化Ag/TiO2@Clay Ceramsite。从XPS、XRD等结果中表明贵金属Ag成功与TiO2键合到一起。与TiO2相比,明显提高了Ag/TiO2在模拟太阳光照条件下降解水中HCHO的效果。所制备的固定化Ag/TiO2@Clay Ceramsite为日后工程化降解水中HCHO奠定基础。
其他文献
随着电磁技术的快速发展,电子设备及通讯技术已广泛运用在人类日常生活中。这会使人类长时间受到电磁波的危害。在军事上,为了提升现代武器的生存、突防能力及纵深打击能力,反射或吸收电磁波等方面的隐身吸波材料的出现和发展具有重大的军事意义。吸波材料是一类能减少电磁波反射被监测的材料。其主要衰减微波的方式为将入射微波先阻抗匹配进行吸收,在材料内部进行衰减微波并转化为热能或其他形式能量。因此将吸波材料用于吸收、
学位
城市中电子垃圾的不断堆积不仅对生态环境造成了严重的破坏,而且这些废物中贵重金属的流失与全球金属资源可持续发展战略相违背。电子废弃物及工业排放废水中的铅是一种典型的高毒性重金属污染物,工业的快速发展以及电子行业的兴起,导致铅污染问题日益突出,对人类的生命安全构成了巨大的威胁;另一方面,废弃印刷电路板(WPCBs)是电子垃圾中最有回收价值的一部分,其贵重金属含量较高,如不有效处理,则会造成贵金属资源的
学位
8-羟基喹啉金属配合物(MQn)是重要的光致发光和电致发光型节能材料。为了避免重金属元素对环境产生污染,选用碱土金属化合物为原料合成相应的配合物。为了消除废盐污染,以碱土金属氢氧化物(M(OH)2)为反应物,采用有机相法合成8-羟基喹啉碱土金属配合物(MQ2)。为了消除有机废液污染,采用水相法合成MQ2。为了消除废水污染,采用机械化学激活法合成MQ2。分析探讨了有机相法、水相法和机械化学激活法的合
学位
世界所需石油的三分之二经海路运输,在运输过程中邮轮常由于天气、碰撞及突发意外等原因导致油品泄漏,造成严重的海洋石油污染。漏油事件通常严重影响生态系统和人类生活,因此,石油泄漏的应急处理技术备受运输和环境领域的广泛关注。在解决漏油事故的应急处理中,利用超润湿性材料实现油水分离的方法因具有良好的选择性、材料可重复利用、设备简单等优点而成为重点研究的新型应急处理技术之一。但目前普遍使用的超润湿材料存在成
学位
使用碱性材料如石灰石、石灰等处理AMD(Acid mine drainage)是一项成熟的废水处理技术,结合AMD的特性,研究碱性材料诱导下AMD中铁次生矿物相的形成与转变及对重金属的稳定化机制能对改进碱性材料处理AMD及中和渣的废物利用提供有效的理论指导。因此,本文通过添加不同用量的石灰石探究不同饱和程度中和下沉积物中铁次生矿物相的变化及其对重金属的去除效果与稳定化机制,同时通过高温环境模拟石灰
学位
报纸
我国目前正处于经济发展的新阶段,对于新发展理念的理解需要更加深刻、务实,对于港口而言,绿色必须作为其可持续发展的底色。笔者在收集整理国内外绿色港口的发展状况的基础上,剖析了目前连云港在建设绿色港口方面的状况以及遇到的问题,并有针对性地对连云港绿色港口的建设发展提出建议。
期刊
<正>颞下颌关节紊乱病是颞下颌关节在运动过程中出现疼痛、运动障碍、弹响三大症状的症候群,严重影响进食及说话等活动。笔者运用浮刺运动法配合TDP治疗本病15例,现报道如下。1临床资料15例患者均来源于2013年7月至2014年1月沈阳军区总医院门诊针灸室,经过口腔科明确诊断。其中男7例,女8例;年龄最小19岁,最大51岁;病程最短7天,最长1年;关节疼痛14例,弹响6例,张口受限13例。排除器质性病
期刊
报纸
随着社会经济的发展、城镇化进程的推进和人民生活水平的提高,导致城镇的污水中氨氮含量过高,常规的水处理工艺对高氨氮浓度的城镇污水达不到满意的处理效果。厌氧膜生物反应器(An MBR)将膜技术与厌氧生物处理工艺耦合,抗有机负荷能力强,对污泥的截留能力也高,不仅能保证出水水质,还能够有效提高反应器内部污泥浓度,从而提高系统的污泥负荷率。但是目前An MBR研究的主要热点仍停留在如何进一步提高有机负荷率(
学位