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《郑州大学》 2010年
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二元染料的纳米TiO_2可见光催化降解研究

栗栋  
【摘要】: 本课题用P-25纳米二氧化钛(TiO2)做催化剂研究对茜素红(AR)和靛蓝胭脂红(IC)组成的二元混合染料溶液可见光的光催化降解过程。运用各种分析手段对样品进行了表征,确定了混合溶液的降解条件、分析了降解过程、并推断了中间产物,得出了P-25为催化剂,可见光光催化降解AR和IC混合液的降解率。配制溶液所用溶剂为二次蒸馏水,光催化过程在自制的光反应暗箱中进行,光源为市售的碘钨灯,用滤光片滤去紫外光得到波长大于400nm的可见光。 以紫外-可见光光谱(UV-vis)为分析手段,通过对P-25用量、光催化过程溶液温度及溶液pH值的实验分析,确定了光催化降解染料混合液的适宜条件是:在常温下、催化剂P-25用量为2g/L、溶液的pH值调节到小于6的弱酸性。在这种条件下分别进行了AR和IC单体染料溶液和混合溶液的光催化实验,得到了三种溶液的UV-vis谱图和降解曲线,通过对光谱图中特征吸收峰变化的分析,确定反应中染料生色团C=O发生断裂重排,染料被降解;通过对降解浓度变化曲线的对比分析,发现了AR的加入引起IC降解速率的提高同时自身降解受抑制的协同降解效应,反应8h结束后,单一体系中AR的降解率为90.11%,IC的降解率为84.2%;二元体系中AR的降解率变小为86.1%,IC的降解率变大为87.38%。用NMR、荧光分析法分析了降解过程中间产物的类别,荧光分析法确定在光催化降解反应中有新的荧光物质产生,NMR分析表明降解过程中染料共轭程度减小,新的含苯环的中间产物出现。 论文从两方面分析了产生协同效应的原因:一是染料在P-25表面吸附的变化;二是降解机制中·OH和·H的作用。吸附动力学研究表明,混合后AR的表面吸附量明显降低,则光反应速率降低。降解机制分析表明,早期产生的·OH过多参与SO42-形成的反应,一定程度阻碍了AR的降解。混合染料初级反应产生的·H主要用于IC氨基化反应,这也是阻碍AR的降解的原因之一;混合初级反应使·H生成量增加,导致IC的氨基化反应加速,伴随生色团的重组,引起IC降解速率的提高。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X13

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【参考文献】
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1 高远,徐安武,祝静艳,刘汉钦;RE/TiO_2用于NO_2~-光催化氧化的研究[J];催化学报;2001年01期
2 周建,章婷曦,洪利光,黄俊,周申范;染料废水的催化氧化处理[J];环境污染与防治;2000年04期
3 孙尚梅,康振晋,魏志仿;TiO_2膜太阳光催化氧化法处理毛纺染整废水[J];化工环保;2000年01期
4 张林生,蒋岚岚;染料废水的脱色方法[J];化工环保;2000年01期
5 涂代惠,史长林,杨云龙;TiO_2膜光催化氧化法深度处理印染废水[J];中国给水排水;2003年02期
6 周华军,王大志,刘金华;纳米二氧化钛的量子尺寸效应及掺杂氧化锡对其光吸收的影响[J];化学物理学报;2002年01期
7 范崇政,肖建平,丁延伟;纳米TiO_2的制备与光催化反应研究进展[J];科学通报;2001年04期
8 王知彩,李小君,王平;SO_4~(2-)改性TiO_2催化降解茜素红水溶液[J];中国环境科学;2003年05期
9 陆文明;H_2O_2/Fe~(2+)光催化氧化法去除活性染料废水色度的研究[J];浙江树人大学学报;2001年04期
【共引文献】
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1 姚方,徐天有,吕延文;含硝基苯类衍生物的废水处理[J];浙江工业大学学报;2003年06期
2 张竹青,易晓娥,安从俊;粉煤灰对单体直接染料脱色效果的研究[J];再生资源研究;2003年01期
3 唐玉朝,刘绍根,薛莉娉,况敬静,黄雪峰;水解沉淀法制备氮掺杂TiO_2光催化剂的活性研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年03期
4 薛锐,赵美玲;印染废水脱色的研究进展[J];环境科学与管理;2005年03期
5 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
6 于建香,师奇松,张淑敏,顾凯,刘太奇;纳米空气净化材料[J];北京石油化工学院学报;2004年01期
7 漆强,郑江,贺蕴秋;纳米TiO_2光催化效率表征方法探讨[J];玻璃与搪瓷;2004年01期
8 张俊平,王艳,戚慧心;CeO_2-TiO_2复合催化剂的制备、表征和性能[J];北京师范大学学报(自然科学版);2001年05期
9 姜美香;化学混凝法处理印染废水[J];承德石油高等专科学校学报;2002年02期
10 毛立群,杨建军,郭泉辉,李庆霖,张治军;活性艳红X-3B水溶液的光化学与光催化协同脱色反应[J];催化学报;2001年02期
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1 薛寒松;李华基;陈永盛;;纳米二氧化钛光催化性能的研究进展及应用前景[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
2 林志东;刘黎明;;TiO_2染料敏化薄膜的制备与结构表征[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
3 郭小龙;王鹏;姜洪泉;刘汝松;;TiO_2/(Yb_2O_3,ZnO)纳米复合有机涂料的制备及性能表征[A];2006年全国功能材料学术年会专辑[C];2006年
4 张国徽;;印染废水的来源和特征分析[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(中卷)[C];2006年
5 程全州;陈亮;陈东辉;张建洲;袁琪;;N、ZnFe_2O_4共掺纳米TiO_2的制备及光催化性能[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
6 张淑敏;相会强;李立敏;;纳米催化技术在空气污染控制中的应用[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
7 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
8 郝锋;彭鹏;张兴旺;丁浩;;TiO_2光催化自洁玻璃的研究现状及应用前景[A];2006中国非金属矿工业大会暨第九届全国非金属矿加工应用技术交流会论文专辑[C];2006年
9 梅建辉;;铁阳极交变低频脉冲电源处理甲基橙模拟废水的研究[A];第九届全国染料与染色学术研讨会暨信息发布会论文集[C];2004年
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1 吕康乐;二氧化钛表面杂多酸和氟离子修饰对吸附和光催化降解有机物的影响[D];浙江大学;2006年
2 张若兵;双向窄脉冲放电染料废水脱色技术研究[D];大连理工大学;2005年
3 王存;纳米ZnO/SnO_2复合氧化物光催化剂的合成、表征及其光催化降解有机污染物的初步研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2002年
4 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
5 陈天虎;苏皖凹凸棒石粘土纳米尺度矿物学及地球化学[D];合肥工业大学;2003年
6 张雄飞;纳米二氧化钛复合粉体的电化学合成[D];昆明理工大学;2003年
7 杨娟;超细层状钛酸盐和复合纳米TiO_2的制备及性质研究[D];南京理工大学;2002年
8 杨祝红;二氧化钛晶须的制备及光催化处理废水研究[D];南京工业大学;2003年
9 张雯;Pt/TiO_2光催化降解苯的磁场效应[D];福州大学;2004年
10 章飞芳;化学氧化活性染料及其降解机理的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2003年
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1 张俊;秸秆与白腐菌降解处理造纸黑液与染料特性研究[D];华中科技大学;2005年
2 裴华;微波无极紫外光处理活性艳红X-3B染料废水中试研究[D];华中科技大学;2005年
3 李黎;微波等离子体强化内电解降解活性艳蓝KN-R溶液的工艺和研究[D];华中科技大学;2005年
4 陈喜明;TiO_2薄膜光诱导超亲水性的研究[D];浙江大学;2005年
5 毛从文;吸附相反应技术制备Ag/SiO_2纳米复合材料的研究[D];浙江大学;2006年
6 王岩;新型氮掺杂二氧化钛的制备及其可见光光催化性能的研究[D];河南大学;2007年
7 芦春梅;秸杆活性炭的制备及在印染废水中的应用研究[D];吉林大学;2005年
8 安忠军;壳聚糖的化学改性及在染料废水中的脱色研究[D];浙江大学;2005年
9 肖明威;光催化氧化法处理抗生素废水新技术研究[D];广东工业大学;2005年
10 魏峰;水热法合成Ⅱ-Ⅵ族氧硫化物的纳米结构及其光学性能研究[D];青岛科技大学;2005年
【二级参考文献】
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1 刘平,林华香,付贤智,孟春;掺杂TiO_2光催化膜材料的制备及其灭菌机理[J];催化学报;1999年03期
2 沈伟韧,贺飞,赵文宽,方佑龄;超临界干燥法制备TiO_2气凝胶[J];催化学报;1999年03期
3 王浩,赵文宽,方佑龄,王润帮,李莉;二氧化钛光催化杀灭肿瘤细胞的研究[J];催化学报;1999年03期
4 陶跃武,赵梦月,陈士夫,梁新;空气中有害物质的光催化去除[J];催化学报;1997年04期
5 尹荔松,沈辉;二氧化钛光催化研究进展及应用[J];材料导报;2000年12期
6 汪媛媛,周国伟,李世彤,李书平;纳米TiO_2/SiO_2的制备及光催化降解漂白废水中的苯酚[J];中华纸业;2005年10期
7 王丽,周庆国,李发伸;纳米晶NiZn铁氧体的结构[J];磁性材料及器件;2000年03期
8 任利,张怀武,苏桦;NiZn软磁铁氧体材料的性能与应用[J];磁性材料及器件;2005年04期
9 游咏,匡加才;溶胶-凝胶法在材料制备中的研究进展[J];高科技纤维与应用;2002年02期
10 张洪国,周济,岳振星,卓琳,桂治轮,李龙土;凝胶自燃法制备低温烧结Z型铁氧体材料[J];功能材料;2000年S1期
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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
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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
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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
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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
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