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《湖南师范大学》 2004年
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TiO_2膜光催化降解水中有机污染物的研究

刘淑杰  
【摘要】:作为新的环境净化材料,TiO_2光催化剂可广泛用于废水处理、空气净化、杀菌、除臭、表面自清洁等方面。为了更快地将这种处理技术用于大规模生产当中,本文以焦化废水中的邻甲酚作为目标污染物,试图从催化剂薄膜的制备、反应器的设计、反应条件的影响等各方面来深入研究TiO_2膜催化剂的催化降解作用以便促进提高其实际应用中的经济技术可行性。 溶胶-凝胶法在紫外灯管表面制备TiO_2薄膜催化剂稳定性较高,可重复利用,经过30批次的反应后,催化降解效率仍在85%以上。不仅克服了悬浮相光催化剂的缺点,而且便于改进和放大后应用于工业废水处理。采用P25溶胶来制备TiO_2薄膜催化剂具有经济与技术的双重可行性。 设计了一种新型光催化反应器。对新型光催化反应器模型进行严格控制污染物邻甲酚的光催化降解,效果良好,为酚类废水的处理提供了一种工艺简单、成本低、不会造成二次污染的方法。 选用紫外灯管为载体的UR光催化反应器对紫外光的利用率提高了,对邻甲酚的光催化降解效率很高,反应的过程符合一级动力学规律,研究了反应速率与邻甲酚的初始浓度、光强度和反应温度等反应条件的关系。利用该反应器对具有芳醚结构的农药克百威和残杀威进行光催化降解,表现了良好的降解效率,60min内可降解80%以上。 考察了介质水中常见金属离子Fe~(2+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)及酸碱度pH值对紫外灯管负载TiO_2膜催化剂性能的影响。结果表明,适量的Fe~(2+)对反应有促进作用,Fe~(3+)、Cu~(2+)对反应影响很小,Mn~(2+)对反应有抑制作用。溶液的pH值在5.5左右降解效率最高,偏低或偏高的pH值对光催化降解均产生不利的影响。
【学位授予单位】:湖南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X703

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【参考文献】
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