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《哈尔滨工业大学》 2006年
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TiO_2及N/TiO_2复合催化膜的制备及光催化降解苯甲酸的研究

明琪  
【摘要】: 悬浮态TiO_2光催化剂存在易失活、易凝聚、难回收的缺点。因此,研制出能够将纳米TiO_2半导体光催化剂固定在载体上,具有较强的光催化氧化降解能力成为研究的重点。 本论文制备出了以P25粉末为催化剂,聚四氟乙烯为粘合剂,金属网为支撑基体的TiO_2复合催化膜。优化膜的配比。考察了pH值、入射光强、底物初始浓度对TiO_2复合催化膜光催化降解苯甲酸的主要影响,确定了pH=4.0,入射光强2500μw/cm~2,苯甲酸初始浓度20mg/L时,光催化效果最好。 同时制备了以湿法制备的N/TiO_2为催化剂,聚四氟乙烯为粘合剂,金属网为支撑基体的N/TiO_2复合催化膜,考察了pH值、入射光强、底物初始浓度对N/TiO_2复合催化膜光催化降解苯甲酸的主要影响,确定了pH=2.50,入射光强2500μw/cm2,苯甲酸初始浓度10mg/L时,光催化效果最好。并且对N/TiO_2复合催化膜动力学特性进行了分析,证明N/TiO_2复合催化膜光催化氧化降解苯甲酸的反应符合准一级反应动力学特征。 研究了TiO_2及N/TiO_2复合催化膜在低浓度有机污染物降解过程中的使用寿命,运用XRD、XPS、TEM等表面分析技术对中毒前后TiO_2及N/TiO_2复合催化膜进行表征,认为导致TiO_2及N/TiO_2复合催化膜中毒的主要原因有两点:一是苯甲酸及其降解中间产物在膜表面吸附、积累,占据表面活性位置,使膜的光催化活性下降;二是TiO_2光催化剂在反应过程中不同程度的团聚,比表面积减小,吸附能力随之下降。 采用UV光照射、超声波振荡、酸洗等方法对中毒TiO_2及N/TiO_2复合催化膜进行再生并考察再生后活性。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:X132

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