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《四川农业大学》 2011年
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Fe/Cu共掺杂TiO_2协同脉冲放电处理模拟活性黑废水

刘军锐  
【摘要】:本文以高压汞灯为激发源,用自制Fe、Cu共掺杂的TiO2纳米粉体在紫外光照射下降解活性黑溶液。综合考虑了Fe、Cu掺杂量,煅烧温度以及煅烧时间联合作用对该催化剂活性的影响,并采用二次回归通用旋转组合设计,对不同条件下活性黑的浓度随时间的变化用一级动力学进行了研究,得出了一个四元二次方程,对方程进行规划求解,得出制备该催化剂的最佳条件。 将上述条件下制备的TiO2协同脉冲放电对模拟活性黑废水进行了处理,考虑了电器参数、溶液参数、催化剂加入对活性黑废水处理的影响,并对中间产物进行了间接测定。 得出主要结论如下: (1)掺杂的TiO2对活性黑的光催化降解反应为一级反应,活性黑降解脱色速率常数k近似为活性黑溶液初始浓度。 (2)考虑了Fe、Cu掺杂量,煅烧温度以及煅烧时间联合作用对该催化剂活性的影响,并采用二次回归通用旋转组合设计,得出制备该催化剂的最佳条件为煅烧时间为3.55h,煅烧温度为453℃,铜掺杂量为1.89%,铁掺杂量为1.62%。 (3)随着催化剂TiO2投加量的升高,活性黑降解率逐渐增大。但当催化剂量过多时,活性黑降解率开始出现减小趋势。 (4)掺杂少量的Fe和Cu能够提高TiO2光催化活性,但是当掺量较大时,则会使TiO2光催化活性降低。 (5)在脉冲放电条件下,掺杂TiO2比不加催化剂和不掺杂TiO2的降解效果要好。 (6)TiO2降解活性黑紫外光谱分析表明,在脉冲放电下催化剂TiO2能降解活性黑溶液并使其完全脱色,将其中的偶氮结构破坏分解。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X703

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