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《天津大学》 2015年
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分子筛负载型TiO_2光催化剂的制备及降解特性研究

代阳  
【摘要】:为了将光催化技术向产业化生产推进一步,本文进行了分子筛负载型TiO_2光催化剂的研究,以褪色率作为催化剂降解性能的评价指标。本研究分为两方面,具体如下。(1)首先,制备负载型TiO_2光催化剂,并对其进行活性评价和表征。采用原位生成法,控制钛酸丁酯、蒸馏水、乙醇、盐酸乙醇溶液体积比为5:1:5:12.5,以分子筛13X作为载体,在TiO_2负载量为67%、焙烧温度为400℃、焙烧时间为2 h的条件下,制得的负载型TiO_2光催化剂活性最高。粒径分布表明,在67%的最佳负载量下,催化剂的平均粒径约为4.8μm,该尺寸已经可以方便地实现催化剂的分离回收。BET测定结果表明分子筛的比表面积是522.1 m2/g,负载量为67%的分子筛负载型TiO_2催化剂比表面积是33.9 m2/g,分子筛的比表面积很大,分子筛的大比表面积为其优异的吸附性能提供了前提条件。XRD谱图表明,负载TiO_2后分子筛的骨架结构仍然存在,TiO_2以锐钛矿型在分子筛上存在着。FT-IR谱图表明,TiO_2与分子筛之间形成了化学键,两者结合得很牢固。TEM照片印证了TiO_2在分子筛上的存在形式是锐钛矿型。(2)其次,对分子筛负载型TiO_2光催化剂进行降解性能的测试。对于以活性紫X-2R为主要模拟污染物的解性能测试,催化剂的表现非常好。当活性紫X-2R水溶液的初始浓度为30 mg/L时,在催化剂投加量为8 g/L,不调节溶液初始pH值,不添加H_2O_2的条件下,降解反应进行到180 min,活性紫X-2R的发色基团完全被打开,色度去除率达98.39%,CODCr去除率达66.05%。而通过对活性紫X-2R、次甲基蓝以及罗丹明B三种模拟污染进行色度去除率和CODCr去除率的综合测试,证明分子筛负载型TiO_2催化剂具有广谱性。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O643.36;O644.1

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