收藏本站
《江苏大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

复合型光催化剂H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2光催化降解孔雀石绿与对硝基苯胺的研究

刘瑞  
【摘要】:三苯甲烷类染料孔雀石绿被广泛应用于纺织行业的染色;对硝基苯胺是一种重要的化工原料,是偶氮染料的中间体。这两种物质都是工业废水中的常见排放物,并都具有高毒性、致畸、致突特性对人类和环境有毒害作用,而被环保总局列为优先控制污染物。针对以上两种污染物,本文用杂多酸改性后的TiO2对其进行光催化降解研究。研究内容包括: (1)以钛酸四丁酯为钛源,用溶胶-凝胶法制备了TiO2光催化剂,然后通过浸渍烧结法制备了复合型催化剂H3PW12O40/TiO2,对TiO2进行表面修饰。通过SEM、TEM、FT-IR、XRD、DRS等方法对所制备的催化剂进行表征,研究其光学和物理学性质。结果表明所制备的复合型催化剂H3PW12O40/TiO2的粒径为20-30nm;H3PW12O40/TiO2仍然有明显的锐钛矿结构;H3PW12O4与TiO2之间存在化学作用而不是简单的物理吸附作用;经磷钨酸修饰后TiO2的吸收带有明显的红移,光响应范围扩展到可见光区。 (2)考察了所制备的催化剂H3PW12O40/TiO2在紫外和可见光照射下,磷钨酸浸渍量、催化剂用量、孔雀石绿初始浓度、pH值、曝气量、光照强度等主要影响因素对孔雀石绿降解率的影响;并研究了光催化降解孔雀石绿的机理分析。实验证明光催化降解孔雀石绿过程符合表观一级动力学特征;在最佳条件下,紫外光下60min内H3PW12O40/TiO2的光催化活性比TiO2提高了54%,可见光下4h内H3PW12O40/TiO2的光催化活性比TiO2提高了37%;说明H3PW12O40和TiO2之间发生协同作用,提高了TiO2的光催化活性;H3PW12O40/TiO2催化剂经过简单处理后,分别在紫外和可见光下重复使用5次后,对孔雀石绿的仍有较稳定的光催化效应,具有较好的重复使用性,降解率分别保持在86%和67%;根据GC/MS检测到的中间产物并结合UV-Vis和FT-IR、HPLC方法分析了光催化降解孔雀石绿的降解途径有:N-去甲基化反应、中心碳裂解、开环反应。 (3)考察了H3PW12O40/TiO2在250W紫外光照射下,催化剂用量、初始浓度、pH值对对硝基苯胺降解率的影响;并研究了光催化降解对硝基苯胺的降解途径。结果表明:在不同对硝基苯胺初始浓度条件下,H3PW12O40/TiO2光催化降解对硝基苯胺的过程符合表观一级动力学特征;H3PW12O40/TiO2催化剂重复使用五次后仍有66%的降解率;根据FT-IR分析和GC/MS检测到的产物4-氨基苯酚、苯酚、对苯二酚、对苯醌等,推测出光催化降解对硝基苯胺的可能途径为先发生脱硝基反应,接着发生脱氨基反应,在羟基自由的作用下发生开环反应降解为羧酸类,最终矿化为CO2和H2O和NO3-。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X703

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李莉,郭伊荇,周萍,于小丹,康万利;孔道结构H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2的制备及其可见光光催化降解水溶性染料的性能[J];催化学报;2005年03期
2 周涛,郑正,孙权,王红,倪利晓,杨光俊;电子辐照降解硝基苯胺等有机污染物的研究[J];环境科学与技术;2003年06期
3 杨彬,雷乐成;混合培养微生物好氧降解对硝基苯胺的特性研究[J];环境工程;2003年03期
4 韩英哲,文学洙,朱在京,李正吉;用WO_3为基质的催化剂处理含Cr_2O_7~(2-)离子废水的研究[J];环境科学;1984年05期
5 胡文勇,郑正,郑寿荣,郭照冰;超声波/零价铁降解对硝基苯胺的试验研究[J];环境污染治理技术与设备;2005年03期
6 黄丽;陈悠;董文博;张仁熙;侯惠奇;;磷钨酸光催化六氟苯脱氟的研究[J];环境科学;2006年08期
7 孙晓君,冯玉杰,蔡伟民,周德瑞,井立强,王志平;废水中难降解有机物的高级氧化技术[J];化工环保;2001年05期
8 马铭,翁文剑,杜丕一,沈鸽,汪建勋,韩高荣;喷雾热解TiO_2薄膜成膜机理及超亲水特性分析[J];硅酸盐学报;2005年01期
9 张音波,余煜棉,刘千钧;多相光催化降解染料废水的研究进展[J];工业水处理;2001年12期
10 吴洪达,郭敏,黄贞荣;MCM-41分子筛固载杂多酸配合物的研究[J];广西工学院学报;2001年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡燕;掺杂二氧化钛光催化剂的制备及光催化性能研究[D];中国石油大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江红,戴春爱;纳米TiO_2光催化降解技术在污水处理方面的研究进展[J];北方交通大学学报;2003年06期
2 姜莉;刘奎仁;简小琴;王恩德;;稀土掺杂TiO_2光催化抗菌材料的制备与性能研究[J];东北大学学报(自然科学版);2007年09期
3 陈国建,姚超英;TiO_2光催化氧化法处理垃圾水的几个因素研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年04期
4 金华峰,唐小东;多酸化合物药物化学的研究进展[J];安康师专学报;2000年04期
5 杨爽,江洁,张雁秋;湿式氧化技术的应用研究进展[J];环境科学与管理;2005年04期
6 程鹏;慎义勇;;催化湿式氧化技术原理与应用[J];环境科学与管理;2005年05期
7 章正熙,华幼卿,陈建峰,王玉红;纳米碳酸钙湿法表面改性的研究及其机理探讨[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年03期
8 赵晓兰,张鹏,徐瑞芬,胡伟康;纳米TiO_2对甲基橙的吸附及光催化降解[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年06期
9 杨水金,杜心贤,吕宝兰;活性炭负载磷钨杂多酸催化合成缩醛(酮)[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年01期
10 付纪文,周月,陈建峰,邵磊;纳米二氧化钛光催化降解亮蓝染料的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冉东凯;储德清;;纳米二氧化钛在功能纺织品中的应用[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
2 顾建忠;施文彦;吴明红;欧阳帅;刘宁;郑建飞;;印染废水的电子束处理研究[A];2007年核技术工业应用分会学术年会暨理事会论文摘要集[C];2007年
3 黎华亮;李忠;夏启斌;;两种钛电极电生过氧化氢性能的比较[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
4 李新华;董园园;韩芹;丁孝涛;金明善;索掌怀;;磷钼钒杂多酸的制备及氧化脱硫性能的研究[A];第三届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2006年
5 顾晓利;;铁酸盐催化剂在微波氧化处理水中低浓度甲苯的研究[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
6 何军;奚晓东;聂宏元;彭卫;;提高石油化工废水可生化性——臭氧氧化法条件的研究[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2007年
7 郑焕振;相会强;刑献芳;;二氧化氯在工业废水处理中的应用进展[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
8 相会强;马承愚;;二氧化氯在印染废水处理中的应用进展[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
9 王秩伟;龚恒翔;章盛林;李雪;夏明荣;;脉冲供氧反应磁控溅射法TiO_2薄膜的光催化特性研究[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
10 王惟峰;汪辉;赵谦;黄欣;;玻纤制品的光催化技术研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘海祥;光催化降解饮用水中几种典型有机污染物——影响因素及降解机理的研究[D];中国科学院广州地球化学研究所;2000年
2 文晟;水体中多环芳烃的TiO_2光催化降解研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2002年
3 张昕;Ce-Ag-Mo-P-O催化剂上丙烷选择氧化制丙烯醛反应研究[D];厦门大学;2001年
4 刘晓东;无序介质的中红外光子局域化和Z-扫描技术研究[D];燕山大学;2002年
5 刘守新;活性炭光再生技术与TiO_2--活性炭协同作用机制研究[D];东北林业大学;2002年
6 向明礼;多酸药物电子结构及其与抗肿瘤活性间的关系研究[D];四川大学;2002年
7 牛军峰;部分典型有机污染物在环境界面的光化学行为[D];大连理工大学;2002年
8 杨秋华;纳米钙钛矿型ABO_3复合氧化物的光催化氧化还原活性[D];天津大学;2003年
9 栾国有;无机—有机杂化材料的水热合成、表征及性质研究[D];东北师范大学;2002年
10 王秀丽;多金属氧酸盐基的复合材料修饰电极、电化学及电催化研究[D];东北师范大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘国聪;Pd/TiO_2纳米材料的制备、表征及环保应用的研究[D];中南大学;2005年
2 纪登峰;SOFC中SDC电解质和NiO-SDC阳极材料的制备和表征[D];浙江大学;2006年
3 张晓宇;金属离子掺杂TiO_2/沸石复合物的制备及其光催化性能的研究[D];吉林大学;2006年
4 李杰;硫掺杂TiO_2光催化降解萘系化合物[D];南京师范大学;2007年
5 刘立敏;稀土掺杂对纳米TiO_2光催化性能的影响[D];北京化工大学;2007年
6 侯林瑞;太阳能光催化剂的制备及其光催化性能的研究[D];新疆大学;2007年
7 陈烈杭;Pt/TiO_2光催化剂及染料敏化太阳电池电解质的制备与研究[D];四川大学;2007年
8 包春磊;新型抗菌纤维材料的研究[D];华南热带农业大学;2005年
9 张萍;一株黄原酸盐生物降解菌的特性研究[D];广东工业大学;2005年
10 李威;纳米介孔掺C,N的TiO_2光催化材料的制备及性能研究[D];大连理工大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 胡宏韬;程金平;;静态环境下阿特拉津的生物降解研究[J];环境污染治理技术与设备;2006年08期
2 严登华,何岩,王浩;东辽河流域地表水体中Atrazine的环境特征[J];环境科学;2005年03期
3 万年升;顾继东;段舜山;;阿特拉津生态毒性与生物降解的研究[J];环境科学学报;2006年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 林立;纳米二氧化钛的可控制备及其复合光催化剂与光催化性能[D];湘潭大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘冉,许莹,杨梅,侯冬岩;一种化学发光新体系测定抗坏血酸的抗氧化性[J];鞍山师范学院学报;2004年06期
2 张峰,李庆霖,杨建军,张治军;TiO_2光催化剂的可见光敏化研究[J];催化学报;1999年03期
3 菅盘铭,夏亚穆,李德宏,王晓燕;掺杂TiO_2 纳米粉的合成、表征及催化性能研究[J];催化学报;2001年02期
4 张金龙,陈海军,徐华胜,安保正一;可见光照射下丙炔光催化水解反应的研究 Ⅱ.钒离子对二氧化钛催化性能的影响[J];催化学报;2004年01期
5 蔡铁军;岳明;王贤文;邓谦;彭振山;周文辉;;复合催化剂NdPW_(12)O_(40)/TiO_2的制备、表征及光催化性能[J];催化学报;2007年01期
6 王新平,叶兴凯,吴越;12-硅钨酸与γ-Al_2O_3载体表面的相互作用[J];催化学报;1996年02期
7 陈德明,王亭杰,雨山江,金涌;纳米TiO_2的性能、应用及制备方法[J];材料工程;2002年11期
8 康春莉;王向锋;郭平;郭晶;于宏兵;;UV/Fenton试剂降解染料甲基绿的研究[J];东北师大学报(自然科学版);2005年04期
9 朱秀华,李海成,王炜;硅钨酸光催化降解甲基橙溶液研究[J];大连铁道学院学报;2001年01期
10 王炜,程为;聚乙烯醇负载Keggin结构杂多酸光催化降解水中苯酚[J];大连铁道学院学报;2004年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李从举;翟国钧;付中玉;王佩杰;常敏;李小宁;;TiO_2纳米纤维无纺布的制备及光催化性能研究[J];无机化学学报;2006年11期
2 王颖莉;孙彦平;;通入空气对光催化降解氨氮废水的影响[J];煤化工;2006年03期
3 李静霞,霍宇凝,李贵生,李和兴;镧离子修饰TiO_2的制备及其光催化性能[J];上海师范大学学报(自然科学版);2005年02期
4 李灵芝;李建渠;;自制TiO_2光催化剂降解制药废水的研究[J];环境科学与技术;2007年06期
5 次立杰;张绍岩;梁慧霞;常永芳;刘显龙;;Cu/TiO_2纳米线的制备及其光催化性能[J];材料导报;2010年14期
6 盛永刚;梁丽萍;徐耀;姜东;吴东;;溶胶-凝胶法低温制备N掺杂TiO_2可见光光催化剂[J];无机化学学报;2008年01期
7 张天永;范巧芳;曾淼;王正;夏文娟;池立峰;;耐晒大红BBN与表面活性剂双组分光催化降解[J];物理化学学报;2007年11期
8 冀晓静;郑经堂;石建稳;赵玉翠;;Fe/Si/TiO_2三元复合光催化剂的性能研究[J];环境污染与防治;2007年11期
9 王中华;掺铁TiO_2光催化降解活性艳红X-3B的研究[J];天津化工;2004年05期
10 朱建,万颖,李贵生,李和兴;超临界制备TiO_2光催化剂及其活性研究[J];上海师范大学学报(自然科学版);2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱向东;仓龙;王玉军;周东美;;TiO_2光催化降解水相中PCB3的机理探讨[A];持久性有机污染物论坛2011暨第六届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2011年
2 林梅娇;莫菲菲;宋敏;沈学优;;新型TiO_2/有机膨润土复合光催化剂降解室内复合污染:三氯乙烯对甲苯光催化降解率的影响[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 盛义平;贲毓;;金属离子单掺杂与双掺杂的TiO_2制备及紫外光催化降解苯酚的研究[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
4 王大彬;赵利霞;;化学发光研究TiO_2光催化降解氯酚类污染物的机理[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
5 万利远;李新勇;曲振平;;原位红外光谱法研究丙酮在TiO_2表面的光催化降解[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
6 孙春燕;余彩兰;赵丹;陈春城;马万红;赵进才;;TiO_2光催化降解十溴联苯醚:动力学和降解产物的研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
7 刘洋;;TiO_2光催化降解苯和甲苯的动力学研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
8 景盛翱;赵一先;丁雷;王佳平;魏昆;盛兆琪;;光催化降解三氯乙酸研究[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年
9 姜坪;盛建平;葛群英;吴静;钟兴;;TiO_2光催化降解甲醛气体的研究[A];二00四年浙江省暖通空调动力学术年会论文集[C];2004年
10 彭湘红;王敏娟;吕凡林;;壳聚糖/TiO_2复合膜光催化降解甲基橙水溶液的研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;可见光光催化降解污染物获突破[N];中国高新技术产业导报;2004年
2 李宏乾;可见光同样能实现光催化降解反应[N];中国环境报;2006年
3 本报记者 李宏乾;用光催化技术攻克污染难题[N];中国化工报;2006年
4 石岩;用独特方法解决纳米粉体形成问题[N];科技日报;2006年
5 玉才;玻璃不再“冷” “健康”又“聪明”[N];中国建设报;2000年
6 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
7 王满仓;纳米技术净化空气[N];中国工商报;2003年
8 华声;新型光触媒涂料研制成功[N];中国环境报;2003年
9 ;高性能降解废水装置研制成功[N];今日信息报;2004年
10 记者  严家民;《纳米光催化材料在功能性空气过滤材料改性整理中的应用》项目通过鉴定[N];中国纺织报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 沈先涛;分子印迹型系列TiO_2光催化剂的制备及其选择性降解有机污染物的研究[D];华中科技大学;2009年
4 童天中;晶相可控纳米TiO_2微球的制备、表征及其金属改性研究[D];华东理工大学;2010年
5 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
6 罗鸣;基于基板的TiO_2纳米点结构的制备及性能研究[D];浙江大学;2009年
7 吕向菲;不同外围取代基卟啉和金属卟啉的合成及其修饰TiO_2研究[D];西北大学;2011年
8 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
9 张向超;掺杂TiO_2薄膜的制备、表征及性能[D];中南大学;2010年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王向锋;TiO_2光催化降解2,4-二氯酚的研究[D];吉林大学;2006年
2 余彬彬;有机氯农药在纳米TiO_2中的光催化降解研究[D];厦门大学;2007年
3 吴楚萍;TiO_2/浮石光催化降解水中邻苯二甲酸酯类污染物的研究[D];暨南大学;2010年
4 张立艳;固体杂质对TiO_2和ZnO光催化降解萘酚蓝黑的影响[D];河北师范大学;2011年
5 黄昭宇;TiO_2/膨润土复合材料的制备及光催化性能的研究[D];广西大学;2007年
6 王培霞;TiO_2薄膜光催化剂的制备及光催化降解模拟室内挥发性有机污染物研究[D];青岛科技大学;2007年
7 邓敏;纳米TiO_2的合成及其光电性能研究[D];中南大学;2008年
8 黄雪锋;二氧化钛氮掺杂改性及其动力学研究[D];安徽理工大学;2006年
9 孟小兰;二氧化钛光催化降解含酚废水试验性研究[D];西安建筑科技大学;2008年
10 栗栋;二元染料的纳米TiO_2可见光催化降解研究[D];郑州大学;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