收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

负载型改性纳米TiO_2光催化降解染料废水的试验研究

朱素芳  
【摘要】: 纳米TiO_2具有高比表面积、高密度、表面晶格缺陷以及高比表面能等特点,具有化学性质稳定、无毒、催化活性高、反应速度快、对有机物的降解选择性低且能使之彻底矿化、无二次污染等优点,在废水处理、空气净化中掺杂一定量的金属离子或对其进行表面改性,能有效地阻止电荷在转移过程中的复合,使其光催化活性提高。为了充分利用太阳光,必须对半导体光催化剂进行改性,希望在提高光催化活性的同时能扩展光谱响应范围,提高太阳能的利用率。利用太阳能进行污染物的处理研究,对于保护环境,维持生态平衡,实现可持续发展具有重要的意义。 本文着眼于我国染料废水的污染现状,研究了用负载型纳米TiO_2光催化剂和改性负载型纳米TiO_2光催化剂处理常见染料废水的实验条件和作用机理。 本实验采用焦炭为载体,Na_2SiO_3为粘结剂,研究了负载型纳米TiO_2光催化剂和分别掺Fe、Cu的改性负载型纳米TiO_2光催化剂的降解能力。在相同的试验条件下,分别考察了以紫外灯为光源和以太阳光为光源时光催化剂对染料废水的降解率。通过实验考察了影响降解效果的主要因素及其影响规律,并对不同光催化剂的降解机理进行了探讨。 本文研究了粘结剂浓度、改性金属掺杂量、煅烧温度、煅烧时间等因素对降解效率的影响,分别设计进行了L_9(3~3)、L_9(3~4)的正交实验,考察这几个因素的影响程度;同时考察了涂覆量、涂覆次数、太阳光强度等因素对染料废水的降解效果的影响。 本文得到的实验结果是: (1)负载型TiO_2光催化剂:浸涂液最佳的TiO_2质量百分含量为18%;正交实验优化出来的实验条件是:400℃的煅烧温度,粘结剂取质量百分比为20%的Na_2SiO_3溶液,煅烧时间为3h,对亚甲基蓝染料废水的最高降解率为80.88%,各因素对降解效果影响由大到小的排列顺序是:煅烧温度>Na_2SiO_3浓度>煅烧时间。但负载的TiO_2粉末剥落严重,出水浑浊,重复利用性差。同时发现,染料废水的降解效率与光强度Ⅰ成正比,本实验在最高光强时4.585×100μw/cm~2时的降 广东工业大学工学硕士学位论文 解率为89名6%。 (2)改性负载型Ti仇光催化剂:以紫外灯为光源时负载型掺Fe改性光催 化剂正交实验得出各因素对降解效果的影响由大到小的排列顺序是:锻烧时间 锻烧温度N匆S心浓度Fe掺杂量:以太阳光为光源时负载型掺Fe改性光催化 剂正交实验得出各实验因素对降解效果的影响由大到小的排列顺序是:锻烧时间 Fe掺杂量N匆S心百分比习毅烧温度。分别以紫外灯和太阳光为光源时Fe改性 实验优化出来的实验条件都是:粼刃℃的锻烧温度,粘结剂质量百分比浓度为200/0 的NaZsi几溶液,锻烧时间为3h。对于负载型掺Fe改性光催化剂,F勿仇改性光 催化剂的降解率明显高于F《。田3改性光催化剂的降解率。掺Fe量为2%时F之岛 和Fe(0卿3改性光催化剂的降解率最高,且出水澄清,光催化剂几乎不剥落。掺 Cu的改性光催化剂中市售C侧0改性光催化剂对染料废水的降解效果高于 C试OI场改性光催化剂的降解效果,且在掺杂量为2%时降解率最高。Fe改性光 催化剂的降解效果要明显高于掺Cu改性光催化剂。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 郭新章,邓南圣;TiO_2、WO_3对活性染料水溶液的光催化降解[J];工业水处理;1992年02期
2 华彬,陆永生,胡龙兴;利用铁粉与磁粉载体流化床反应器处理染料废水[J];上海环境科学;2001年11期
3 孙华,洪英,高廷耀,周增炎;染料生产废水处理工艺探讨[J];同济大学学报(自然科学版);2001年10期
4 刘琰;孙德智;;高级氧化技术处理染料废水的研究进展[J];工业水处理;2006年06期
5 刘琰;孙德智;李磊;;Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的制备表征及其催化活性的研究[J];材料工程;2007年05期
6 黄宇;孙宝盛;石玲;邵长亮;;三维电极反应器处理染料废水效果分析[J];工业用水与废水;2007年02期
7 吴文卫;吴炳智;陈建中;;射流式SBR工艺处理染料废水的研究[J];应用化工;2007年06期
8 王战敏;何闪英;陈昆柏;蔡美强;;电混凝法处理橙黄G模拟染料废水[J];环境工程;2009年S1期
9 孙剑辉;王晓蕾;祁巧艳;孙胜鹏;张干;;Sn掺杂纳米TiO_2/AC光催化降解橙黄G废水[J];工业水处理;2006年10期
10 朱骏华;;探索以废治废的可能性——染料废水间的互凝效果研究[J];染料与染色;1984年01期
11 李家珍;;染料废水气浮净水初探[J];化工环保;1986年02期
12 云桂春;E·吉尔伯特;S·H·艾伯勒;;臭氧氧化法处理含蒽醌—2—磺酸染料废水[J];水处理技术;1986年04期
13 王连军,黄中华,刘晓东,井征堂,靳建永;染料废水的内电解脱色处理研究[J];重庆环境科学;1999年05期
14 张林生,蒋岚岚;染料废水的混凝脱色特性及机理分析[J];东南大学学报(自然科学版);2000年04期
15 徐锡彪,褚宏伟,孙建中;催化氧化处理染料废水[J];中国给水排水;2000年10期
16 朱世云,李道棠;有机染料废水处理研究进展[J];上海环境科学;2000年08期
17 邹红林;新型氧化-混凝剂处理染料废水研究[J];环境污染治理技术与设备;2003年01期
18 施银桃,夏东升,李海燕,曾庆福;总有机碳的测定及其在染料废水监测中的应用[J];中国环境监测;2003年04期
19 吴炳智;徐卫东;陈建中;吴文卫;;微电解——催化氧化处理染料废水的试验研究[J];昆明理工大学学报(理工版);2006年06期
20 白波;陈志红;王莉平;;超声波/铁-炭微电解耦合处理直接大红4BE染料废水[J];应用化工;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张雪英;;电化学法处理染料废水的初步探讨[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
2 金敏;李君文;;白腐菌对染料废水的处理研究[A];新世纪预防医学面临的挑战——中华预防医学会首届学术年会论文摘要集[C];2002年
3 叶玉莉;刘联惠;萧志学;沉培雯;洪永哲;;奈米光触媒-Solar/TiO_2应用于染料废水之处理研究[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
4 何文妍;马红竹;;电化学类芬顿法与活性氯协同作用降解甲基橙染料废水[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
5 徐守斌;江龙;朱云峰;淡宜;;染料废水的光催化处理[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(下)[C];2009年
6 李虎;张亚;霍宇凝;李和兴;;玻璃浮球光催化反应器应用于处理染料废水的研究[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
7 王伟平;张义军;杨水金;;杂多酸光催化降解染料废水的研究进展[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
8 李进;李亚峰;姚敬博;;改性粉煤灰处理染料废水的试验研究[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
9 高杰;包华影;苏永杰;;微生物絮凝剂/γ辐射在染料废水处理中的应用初探[A];第6届辐射研究与辐射工艺学术年会论文集[C];2004年
10 马慧俊;王鹏;张国宇;洪光;崔悦;张兴;石岩;;微波诱导氧化法处理染料废水工艺技术研究[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许银;Mo-Zn-Al-O催化剂研制和和湿式氧化处理染料废水[D];北京林业大学;2012年
2 张治宏;Mo系Keggin型结构杂多酸盐的合成、表征及对染料废水的催化氧化特性[D];西安建筑科技大学;2011年
3 尹晓红;水溶液中典型有机物的光催化降解过程分析及反应器的设计与模拟[D];天津大学;2006年
4 高尚;组合式白腐真菌反应器处理实际染料废水过程中生态结构和功能解析[D];华东师范大学;2011年
5 黎梅;超声波和膨胀石墨相结合处理染料废水的研究[D];河北大学;2008年
6 李松田;改性纳米二氧化钛的制备、表征及其对染料废水的光催化行为研究[D];江苏大学;2008年
7 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
8 杨蕴哲;原位电生成活性氯氧化降解脱色蒽醌染料[D];大连理工大学;2005年
9 邹东雷;高浓度难生物降解有机废水处理技术及工艺研究[D];吉林大学;2006年
10 李芳柏;改性二氧化钛的制备、表征及其在光催化处理染料废水中的应用[D];华南理工大学;1999年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱素芳;负载型改性纳米TiO_2光催化降解染料废水的试验研究[D];广东工业大学;2004年
2 郑博;活性白土在茜素红染料废水处理中的应用[D];陕西师范大学;2011年
3 陈倩兰;超支化聚酯季铵盐衍生物对模拟染料废水絮凝法研究[D];东华大学;2011年
4 杨春维;Fenton法处理噻嗪类染料废水的反应机理及动力学研究[D];大连理工大学;2005年
5 郝绍芳;四磺酸铁酞菁催化材料的制备及其光降解染料废水的研究[D];东华大学;2010年
6 李胜群;铁炭内电解强化法处理染料废水的研究[D];湘潭大学;2003年
7 安世杰;白腐真菌处理染料废水及外源调控研究[D];华东师范大学;2004年
8 张焱;染料废水治理技术研究[D];南京理工大学;2003年
9 郑少杰;天然高分子材料的改性及其对染料的吸附研究[D];暨南大学;2010年
10 芦家娟;ABR的启动、颗粒污泥特征及处理染料废水的研究[D];北京林业大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 小李;我国水处理技术显著提高[N];中国有色金属报;2005年
2 冯艾;印染废水处理难在哪里?[N];中国纺织报;2005年
3 中国印染行业协会 冯艾;印染废水处理技术方法分析[N];中国纺织报;2005年
4 张虎;高效菌株可以处理染料生产废水[N];中国纺织报;2005年
5 今辉;环保技术走上前台[N];中国化工报;2006年
6 ;福德化工:改进环保促发展娜兆永铮[N];中国企业报;2006年
7 李宏乾;“863”新材料启动五大化工专项[N];中国化工报;2007年
8 王政;本田的创新之源[N];人民日报;2003年
9 解悦 实习生 魏晓燕;生物柴油研制在宁获突破[N];南京日报;2006年
10 记者 张虎;明年项目申报工作同步开始[N];中国纺织报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978