收藏本站
《东华大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

活性炭负载TiO_2光催化剂的制备及其对腐殖酸的降解性能

柳欢欢  
【摘要】: 近年来,纳米TiO_2因具有高的光催化活性、良好的化学稳定性、并且廉价无毒等诸多优异性能,被广泛应用于水处理、空气净化等领域,成为环境、材料科学领域的研究热点。负载型催化剂可解决粉末催化剂回收难的问题,而如何更有效的保证及发挥负载型催化剂的性能是实用化研究的关键。采用吸附性载体负载TiO_2可显著提高TiO_2的光催化效率。吸附剂作为载体的最大优势是可以将有机物吸附到半导体粒子的周围,增加局部浓度及避免中间产物挥发或游离,加快反应速度,其多孔的结构又可保证复合催化剂能够达到一定的TiO_2负载量及具有较大的TiO_2与反应物的接触面积。本课题以活性炭为载体,制备TiO_2/AC复合光催化剂,并将其用于对难降解有机物腐殖酸的光催化降解。 采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2/AC复合光催化剂,考察了载体粒度、溶胶浓度、浸渍时间、煅烧温度、负载方法与负载次数等制备条件对其光催化降解腐殖酸性能的影响,XRD、氮吸附测试等方法分别对担载的TiO_2粒子晶型及晶粒尺寸、TiO_2/AC催化剂BET比表面及孔径分布等物理特性进行了表征,灰分法测定了TiO_2/AC复合催化剂的TiO_2负载量;考察了TiO_2/AC复合催化剂光催化降解腐殖酸反应的主要因素影响;最后对TiO_2/AC复合催化剂光催化降解腐殖酸的动力学过程进行了研究。 研究结果表明,负载次数和煅烧温度是影响TiO_2/AC催化剂性能的关键因素,负载的TiO_2晶粒平均尺寸为11.7nm,因而具有较高的光催化活性。TiO_2/AC复合催化剂在对腐殖酸光催化降解过程中体现了TiO_2光催化氧化与活性碳吸附特性的协同作用,使之具有比简单悬浮体系更高的光催化性能。催化剂投加量为2g/L、HA初始浓度为7.7mg/L、反应进行3h条件下,TiO_2/AC复合催化剂对腐殖酸的光催化降解可去除腐殖酸溶液的UV_(254)值96%,并使反应过程中溶液TOC、SUVA值显著降低。可知TiO_2的光催化氧化作用可将腐殖酸降解为小分子进而发生矿化,光催化反应过程中腐殖酸不断被可生化性高的简单小分子代替并不断被去除。TiO_2/AC光催化降解腐殖酸的动力学研究表明,TiO_2/AC光催化氧化腐殖酸的动力学特性可用Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模式表示。 由本研究结果可知,通过将纳米TiO_2粒子负载于载体颗粒活性炭上制备的TiO_2/AC复合催化剂,不仅可实现催化剂的易分离与易回收性,增强了其实用性,TiO_2与活性炭协同作用的体现,又保证了其具有较高的光催化性能,这对微污染水源饮用水处理及活性炭再生方法的研究具有重要的意义。TiO_2/AC复合催化剂光催化降解腐殖酸反应的动力学研究则为饮用水光催化净化反应器的设计提供了依据。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X132

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵玉翠;石建稳;郑经堂;冀晓静;;V、La共掺杂纳米TiO_2光催化活性研究[J];硅酸盐通报;2008年03期
2 冯巧莲;何国庚;李嘉;沈小顶;;纳米TiO_2光催化机理及其在空气净化中的应用[J];洁净与空调技术;2008年03期
3 吴遵义;;Pt-V-TiO_2复合催化剂的制备及表征[J];北京工商大学学报(自然科学版);2006年04期
4 刘亚子;孙成;洪军;;TiO_2光电催化技术降解有机污染物研究进展[J];环境科学与技术;2006年04期
5 高远;;半导体光催化剂(TiO_2)降解有机污染物[J];中山大学研究生学刊(自然科学版);2000年01期
6 陈前林;吴建青;王龙现;;TiO_2光催化抗菌陶瓷的制备[J];功能材料;2009年07期
7 任洁;霍宇凝;卞振锋;朱建;李和兴;;拉曼光谱应用于TiO_2光催化反应的研究进展[J];上海师范大学学报(自然科学版);2007年01期
8 刘守新;陈孝云;;活性炭孔结构对TiO_2/AC复合光催化剂光催化活性的影响[J];物理化学学报;2008年03期
9 蒋德光,刘承红,李蓉;超细高纯TiO_2粉的新制法和分析[J];电子元件与材料;1989年02期
10 陈玉峰;;纳米TiO_2薄膜无机合成及光催化性能研究综述[J];石家庄职业技术学院学报;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 党文娟;赵水侠;;光催化剂TiO_2的性质及其应用研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
2 李玉杰;曹跟华;李志广;;光催化降解玫瑰红的机理研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
3 刘海鹰;刁训刚;杨盟;王天民;;磁控溅射制备低红外发射率TiO_2/Ag/TiO_2纳米多层膜研究[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
4 王妮;段梦莹;郭超;朱明霞;俞建勇;;纳米TiO_2在聚丙烯酸酯涂层胶中的分散及其应用(英文)[A];Proceedings of 2009 International Textile Science and Technology Forum[C];2009年
5 吴青龙;廖俊生;柏云;;高度有序TiO_2纳米管阵列制备及电催化析氢性能的初步研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第4册)[C];2009年
6 黄占林;邓桦;宁苑;周文良;;织物负载TiO_2薄膜的制备及其光催化活性[A];雪莲杯第10届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2010年
7 宋玲霞;王玮;王敏;孙明亮;贺本林;李丰屹;刘威;;甘油电解液对阳极氧化TiO_2纳米管阵列的形貌及其光电性能的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
8 李华茜;卢守芳;薛红;张锐;;超声催化金橙G脱色和降解研究[A];第三届广西青年学术年会论文集(自然科学篇)[C];2004年
9 侯万国;;TiO_2和Mg-Fe类水滑石的内禀电离平衡常数和络合平衡常数[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年
10 李向清;常婷;刘利芳;穆劲;;结合方式对卟啉敏化的TiO_2光催化剂性能的影响[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 芮华;二氧化钛光催化拓展到可见光区[N];中国化工报;2009年
2 王烁 王奇 陈运法;玻璃幕墙专用纳米自清洁涂层的研究[N];中国建材报;2006年
3 实习生 王小龙 记者 晏燕;我国降解有机污染物研究获得重大突破[N];科技日报;2006年
4 魏衍亮;空气净化器专利技术管窥[N];中国知识产权报;2006年
5 张积勇;光触媒:拒绝概念炒作[N];科技日报;2004年
6 中国消费者报 黄维政;部分家电有望用铜抑菌[N];中国消费者报;2006年
7 张莹;型材新贵挑战市场[N];中华建筑报;2003年
8 张学全;空气除尘杀菌消毒机[N];经济参考报;2003年
9 童文;铜抑菌功能在家电中崭露头角[N];中国有色金属报;2006年
10 ;催化基础国家重点实验室[N];中国化工报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 董帆;非金属掺杂TiO_2基纳米材料的制备新方法、结构表征及可见光催化降解气相甲苯性能[D];浙江大学;2010年
2 周民杰;纳米TiO_2涂层及其复合涂层的制备与光阴极保护性能研究[D];华南理工大学;2010年
3 叶苗苗;纳米结构TiO_2的制备及其光催化降解4-氯硝基苯的效能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 许元妹;晶相和形貌可控的TiO_2纳米晶和取向薄膜的合成及其在染料敏化太阳电池中的应用[D];华南理工大学;2010年
5 方钧;以TiO_2光催化剂为基的过渡金属氧化物结构和性能的研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 昝菱;纳米晶二氧化钛的制备及其光催化性能研究[D];武汉大学;2004年
7 宋更新;浮区法生长LaCoO_3和TiO_2单晶及它们的电磁特性研究[D];吉林大学;2010年
8 罗善霞;Bi_2WO_6和掺杂与负载型TiO_2光催化剂的制备与表征及其活性评价[D];天津大学;2010年
9 龙绘锦;高效微纳结构TiO_2基光催化剂的制备及其光催化性能研究[D];吉林大学;2009年
10 张静;金属掺杂改性TiO_2催化臭氧氧化水中有机污染物研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任常宝;基于基板的TiO_2纳米球表面层的制备与表征[D];浙江大学;2010年
2 刘仙玲;紫外老化下红着色剂及纳米TiO_2对赝复硅橡胶色彩稳定性影响的研究[D];昆明医学院;2010年
3 崔强;形貌与结构对TiO_2纳米管光催化性能和抗菌性能的影响[D];西南交通大学;2010年
4 朱玮;水中氧化锰颗粒物对TiO_2和ZnO光催化杀菌活性的影响[D];河北师范大学;2010年
5 吴艳林;分子筛负载纳米TiO_2的制备及其吸附与光催化性能研究[D];华南理工大学;2010年
6 郝丽媛;纳米TiO_2薄膜材料的制备及其光电特性与光催化活性的研究[D];内蒙古师范大学;2010年
7 刘绍欢;TiO_2纳米管阵列的改性与光电性能研究[D];湖南大学;2010年
8 刘绍欢;TiO_2纳米管阵列的改性与光电性能研究[D];湖南大学;2010年
9 郝丽媛;纳米TiO_2薄膜材料的制备及其光电特性与光催化活性的研究[D];内蒙古师范大学;2010年
10 孙卫国;共轭聚合物复合TiO_2光催化剂的制备及其性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026