收藏本站
收藏 | 论文排版

两种活性炭负载型TiO_2光催化剂对腐殖酸的光催化降解特征

郑直  
【摘要】:腐殖酸(HA)是广泛存在于水体中的主要污染物质。自20世纪70年代开始,去除天然水体中的腐殖酸的方法逐渐从生物处理、化学处理、热处理、催化氧化和相转移等传统化学氧化方法发展到以光催化氧化为主的高级氧化技术。二氧化钛(TiO2)凭借其无毒、无腐蚀性、催化能力强、化学稳定性好、可重复利用等优点在众多光催化剂中脱颖而出,已经成为当前最具发展潜力的催化剂。然而TiO2粉末催化剂存在反应后分离较困难且低浓度下污染物分子与TiO2的碰撞率很低,光生电子-空穴复合率高,反应速率较慢等缺点限制了TiO2的工业化推广。为此本文采用溶胶-凝胶方法和超声辅助溶剂挥发自组技术制得TiO2/AC负载型光催化剂。研究了改性的TiO2/AC负载型光催化剂对腐殖酸的吸附、光催化活性。通过一系列的实验研究与分析,本课题取得了如下研究成果:(1)采用溶胶-凝胶方法和超声辅助溶剂挥发自组技术制得了TiO2/AC负载型光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等手段对光催化剂的组成、结构、尺寸等特征进行了表征。结果表明:活性炭(AC)可提高二氧化钛(TiO2)分散性能,降低TiO2团聚体的尺寸,TiO2与AC接触界面处有Ti-O-C键生成。表面活性剂改性的TiO2/AC催化剂具有更多的孔道结构,更大的比表面积,这有利于提高光催化性能。(2)对腐殖酸UV254降解动力学研究表明,腐殖酸光催化降解的UV254值遵循一级反应动力学规律,可以用修改的L-H模型进行描述。腐殖酸光催化降解的光谱特征表明:改性后的催化剂投加量为1g/L、反应8h可使腐殖酸分子量的降低量为97.8%,而加入表面活性剂改性的催化剂对腐殖酸分子量的降低量可达98.1%。相同条件下,改性后催化剂使腐殖酸芳香度降低量比未改性TiO2提高了1.9倍,而加入表面活性剂改性的催化剂则相比未改性TiO2提高了2.4倍。(3)阳离子表面活性剂CTAB对光催化降解腐殖酸有抑制作用,在表面活性剂CTAB浓度低于临界胶体浓度时,随着浓度的增加,其抑制作用越明显,即光催化效率越低,但当表面活性剂的浓度高于临界胶体浓度时,其抑制效果会减弱,但仍具有抑制的效果。(4)不同初始浓度的腐殖酸自身光解速率方程可用(?)表示。吸附试验中,腐殖酸的去除率随着溶液浓度的增大而减小,但是相应的复合催化剂对腐殖酸的吸附量却逐渐增加。腐殖酸在两种复合催化剂表面的吸附过程可以用Langmuir和Freundlich吸附方程来拟合。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 陈浩;万涛;赖鑫林;蒋燕;卢智;黄正根;王春杰;徐舒蕊;;AgBr@Ag_3PO_4/GO光催化剂的制备及其可见光催化降解染料性能[J];塑料工业;2019年02期
2 李莉;张文杰;陈柏寒;;固相反应法制备铌酸铁光催化剂降解甲基橙[J];电镀与精饰;2010年07期
3 王冠;庄惠生;夏慧丽;;B掺杂TiO_2光催化剂降解两类有机工业废水[J];环保科技;2008年03期
4 邓颖,郑泽根,邹振杨;复合型光催化剂TiO_2/a-Fe_2O_3/Fe降解四环素溶液的研究(Ⅰ)[J];重庆建筑大学学报;1999年05期
5 周静涛,王弘,黄伯标,许效红,姚伟峰,张寅,杨雪娜;纳米晶体光催化剂降解染料废水的最新研究进展[J];人工晶体学报;2004年05期
6 夏启斌,李忠,奚红霞,赵祯霞;气相苯在TiO_2光催化剂上吸附常数和光催化反应常数测定[J];离子交换与吸附;2005年03期
7 李惠娟;王家兵;杨绍斌;梁坤;;ZnO/TiO_2光催化剂的制备及太阳光催化降解苯酚的研究[J];环境污染与防治;2018年07期
8 黄振宇;石悦;杜晓琳;;BiOBr/BaBi_2O_6异质性型光催化剂的制备及其光催化降解有机污染物[J];当代化工研究;2021年09期
9 徐悦华;古国榜;李新军;;光催化剂改性及固定的研究进展[J];材料导报;2001年06期
10 王浩;段永正;朱环环;;铜基光催化剂在废水光催化降解的应用进展[J];山东化工;2017年14期
11 张梅,杨绪杰,陆路德,汪信;纳米TiO_2———种性能优良的光催化剂[J];化工新型材料;2000年04期
12 江飞;;二氧化钛光催化剂降解含氮废水的研究进展[J];山东化工;2021年06期
13 历新宇;任秀丽;孟万;姜男哲;;伊利石/纳米TiO_2光催化剂的制备及其降解染料综合实验设计[J];实验室研究与探索;2020年05期
14 吴娟;马东;包南;辛言君;马立科;王帅;;高活性TiO_2光催化剂降解酸性红B的研究[J];工业用水与废水;2008年03期
15 赵迎;郭永成;杨丽娜;吕振波;;铌基光催化剂的研究进展[J];石油化工;2020年12期
16 冯姗;谌洪春;刘美鑫;陈晓静;成春兰;;碘氧化铋磁性光催化剂的制备方案设计[J];化工管理;2021年01期
17 张彦;;负载型石墨烯光催化剂的制备及性能研究[J];化学工程与装备;2021年02期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 何雨洋;王家强;;以生物粉末为模板制备高效TiO_2光催化剂[A];第十五届全国分子筛大会论文集(介孔材料、MOF、吸附和催化专场)[C];2009年
2 何雨洋;王家强;;以生物粉末为模板制备高效TiO_2光催化剂[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
3 徐程程;王灵芝;张金龙;;可磁分离光催化剂TiO_2/SiO_2/Fe_3O_4的制备[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年
4 李贵生;万颖;朱建;李和兴;;基于模板技术和超临界萃取法制备高效TiO_2光催化剂[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年
5 何建;刘强;;能量转移反应中具有更高活性的光催化剂设计[A];第一届全国光功能材料青年学者研讨会2018摘要集[C];2018年
6 章福祥;;宽光谱捕光催化剂全分解水制氢研究[A];第一届全国光功能材料青年学者研讨会2018摘要集[C];2018年
7 张科伟;毛宝东;;Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族量子点光催化剂中Mo-S基助催化剂的负载及作用机理[A];中国化学会第七届全国多酸化学学术研讨会会议论文集[C];2018年
8 祁思颖;;基于光催化机理设计CN光催化剂降解磺胺类抗生素[A];中国化学会环境计算化学与预测毒理学高端论坛摘要集[C];2018年
9 梅大江;;新型硫化物可见光催化剂合成和性能研究[A];第十届全国催化剂制备科学与技术研讨会(成都)论文集[C];2018年
10 李贺;杨贵东;;具有晶格畸变的Ni_3C量子点修饰P掺杂CdS纳米棒光催化剂的制备及其性能研究[A];第十届全国催化剂制备科学与技术研讨会(成都)论文集[C];2018年
11 毕迎普;;光催化剂结构设计与光生电荷迁移研究[A];中国化学会第三届中国能源材料化学研讨会摘要集[C];2018年
12 薛东;;基于硼的有机光催化剂的合成与应用[A];中国化学会·第十五届全国有机合成化学学术研讨会会议论文集[C];2018年
13 秦永福;张雪琪;刘少钦;陈寒玉;;生物质成型漂浮多孔碳制备工艺与应用研究[A];中国环境科学学会2021年科学技术年会——环境工程技术创新与应用分会场论文集(四)[C];2021年
14 孙永福;焦星辰;李小东;谢毅;;二维光催化剂在二氧化碳还原中的机遇[A];中国化学会第十届全国无机化学学术会议论文集(第一卷)[C];2019年
15 李晨;张妍;张大帅;张小朋;孙天一;史载锋;林强;;g-C_3N_4基Z-scheme异质结构光催化剂降解有机污染物的应用研究[A];2020中国环境科学学会科学技术年会论文集(第四卷)[C];2020年
16 董帆;;光催化剂电子结构设计:VOCs分解机理和毒副产物调控[A];中国化学会第十九届全国催化学术会议摘要集[C];2019年
17 李和兴;;绿色化学高效催化剂的设计及构效关系研究[A];中国化学会第十九届全国催化学术会议摘要集[C];2019年
18 张妍;李晨;张大帅;张小朋;孙天一;史载锋;林强;;浅谈改性TiO_2光催化剂及在可光降解塑料中的应用[A];2020中国环境科学学会科学技术年会论文集(第四卷)[C];2020年
19 谢顺吉;王野;;太阳能驱动碳—分子偶联制乙二醇[A];2019第四届中国能源材料化学研讨会摘要集[C];2019年
20 章福祥;;宽光谱捕光催化剂全分解水制氢研究[A];中国化学会第十九届全国催化学术会议摘要集[C];2019年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 郭旭;磷酸银光催化剂的固定化及降解水中有机污染物的研究[D];中国地质大学(北京);2013年
2 韦廷查;晶面异质结光催化剂界面电荷调控及其在光解水中的应用[D];中国工程物理研究院;2019年
3 祁正航;过渡金属镍与铜催化的碳—碳、碳—氮成键反应的理论研究[D];南京大学;2019年
4 白雪;红磷基光催化体系的构建及协同去除Cr(Ⅵ)和有机污染物的性能研究[D];西北大学;2019年
5 张丕勇;铜参与的表面等离子共振光催化剂的制备、表征和光催化性能研究[D];华南理工大学;2019年
6 韩钟慧;一维镉锌硫固溶体光催化剂结构调控及制氢构效关系研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
7 邢伟男;g-C_3N_4基光催化剂的制备及分解水产氢性能研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
8 吴可量;基于TiO_2的异质结复合纳米光催化剂的制备及人工树叶的构建[D];石河子大学;2019年
9 张洋洋;几种铋基光催化剂的微结构调控及光催化性能研究[D];上海交通大学;2016年
10 王磊;二维高分子全解水光催化剂的设计、合成以及机理研究[D];中国科学技术大学;2019年
11 齐雪梅;铋系光催化剂的水热合成及其在污染物去除中的应用[D];上海交通大学;2016年
12 刘璐璐;新型金属基光催化剂的可控制备及性能研究[D];吉林大学;2019年
13 姜敬辉;二氧化钛基光催化剂优化改性及光解水制氢性能研究[D];上海交通大学;2016年
14 张庭;BiFeO_3基异质结复合光催化材料的制备及其性能研究[D];武汉大学;2017年
15 张霞;复合铋系光催化剂构建及对新型污染物的降解[D];河南师范大学;2018年
16 姜丹妮;基于酸调节-铁基金属有机骨架的光催化剂降解水体有机污染物的机理研究[D];湖南大学;2019年
17 孙智广;无定形TiO_2与其负载的等离子体活化纳米金光催化剂[D];大连理工大学;2019年
18 张书渠;二硫化钼基光催化剂的制备及产氢性能研究[D];湖南大学;2018年
19 于欣;五氧化二钽基纳米材料的制备及光催化性能研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
20 周彦松;硫属锌基催化剂的载流子行为调控及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 郑直;两种活性炭负载型TiO_2光催化剂对腐殖酸的光催化降解特征[D];西安建筑科技大学;2017年
2 杨博;多孔可见光催化剂的制备及其催化性能研究[D];大连工业大学;2014年
3 王冠;硼掺杂TiO_2光催化剂的制备及其降解纺织印染废水的研究[D];东华大学;2008年
4 党雪明;可见光催化剂的制备及其光催化性能的研究[D];大连工业大学;2015年
5 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
6 刘志宇;贵金属等离子体效应太阳光驱动Z型光催化剂的活性研究[D];辽宁大学;2021年
7 华承贺;改性二氧化钛基可见光催化剂的合成[D];大连工业大学;2014年
8 张锐;高效钛基光催化剂的制备与改性[D];大连工业大学;2011年
9 王晨峰;资源化利用废弃光伏硅板制备光催化剂及其催化性能研究[D];上海第二工业大学;2021年
10 王宏娟;非金属掺杂氯氧化铋光催化剂的合成及性能研究[D];大连工业大学;2020年
11 俞翔;基于固-固界面电子行为的石墨相氮化碳基催化剂理性设计[D];厦门大学;2019年
12 肖梁;基于Zr-MOF的光催化剂设计、研制及其性能研究[D];湖南大学;2019年
13 唐杰;CoS_x/CdS光催化剂的制备及其光解水制氢性能研究[D];湖南大学;2019年
14 何科林;非贵金属碳化物助催化剂改性g-C_3N_4光催化剂的可控制备与产氢性能研究[D];华南农业大学;2018年
15 徐梅;多孔层球状钨酸铋基光催化剂的制备及可见光催化降解乙烯研究[D];华南农业大学;2018年
16 张荔;Bi的表面等离子共振效应增强可见光催化剂环境净化性能[D];中南民族大学;2019年
17 肖柳青;棉花负载的有机光催化剂和纳米金催化剂的发展及其在有机合成中的应用[D];深圳大学;2019年
18 邓庆华;钴基光催化剂的设计与制氢性能研究[D];淮北师范大学;2020年
19 陈宇;硅酸铋基光催化剂的制备及其去除环境内分泌干扰物的研究[D];云南大学;2018年
20 王珊;碘氧化铋基异质结光催化剂的制备及其光催化性能的研究[D];云南大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 晋楠;科学家研发光催化剂评估新法[N];中国科学报;2021年
2 记者 陈婉婉;中科大研制出新型硫化物高效光催化剂[N];安徽日报;2020年
3 黄欢 本报记者 李润文;南信大本科生发现光催化剂新材料[N];中国青年报;2015年
4 记者 吴长锋;固氮合成氨有了高效光催化剂[N];科技日报;2018年
5 通讯员 吴军辉 记者 冯国梧;新型高效光催化剂具双面功能[N];科技日报;2016年
6 本报记者 董小雷;环保技术新宠——光催化剂[N];中国化工报;2002年
7 记者 刘万生 通讯员 肖晔珺;中科院大连化物所 新型宽光谱捕光催化剂研发获进展[N];中国科学报;2018年
8 大连新闻传媒集团记者 谢小芳;学习植物的光合作用原理 设计高效人工光催化剂全分解水制氢[N];大连日报;2021年
9 蔡忠仁;高效光催化剂抑菌防霉[N];中国化工报;2011年
10 ;纳米固体光催化剂获发明专利[N];今日信息报;2003年
11 罗海基;住友化工开发出可见光型氧化钛光催化剂[N];中国有色金属报;2003年
12 蔡忠仁;纳米固体光催化剂获发明专利[N];中国化工报;2003年
13 通讯员 代成 记者 夏文燕;南理工人工光合制氢有新成果[N];江苏科技报;2017年
14 记者 吴苡婷;书写“水变氢”的传奇[N];上海科技报;2011年
15 湖北三峡新型建材股份有限公司 吕宗林;二氧化钛自洁净玻璃的应用与市场[N];中国建材报;2002年
16 孙俊波;快速发展的光催化技术[N];中国化工报;2002年
17 周忠华;用光催化剂配制抗菌釉[N];广东建设报;2005年
18 虹影;日本开发降温新建材[N];中国房地产报;2004年
19 ;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
20 山水;一项新课题——用光净化空气[N];解放日报;2001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
  • 010-62982499
  • 010-62783978