掺杂型钨酸铋的制备表征及降解染料废水研究

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1、』密级公开分类号ＴＵ９９方知０掌＿＇ＸＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＶＥＲＳＩＴＹＩＣＡＬＵＮ硕士学位论文题目：掺杂型钨酸铋的制备表征及降解染料废水ｍｎ作者：高蕊指导教师：赵平歌副教授申请学位学科：市政工程２０１８年５月１１日＊学位论文知识产权声明本人完全了解西安工业大学有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间学位论文工作的知识产权属于西安工业大学。本人保证毕业离校后，使用学位论文工作成果或用学位论文工作成果发表论文时署名单位仍然为西安工业大学。学校有权保留

2、送（提）交的学位论文，并对学位论文进行二次文献加工供其他读者查阅和借阅；学校可以在网络上公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的成果，不包含本人已申请学位或他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确

3、的说明并表示了致谢。学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：掺杂型钨酸铋的制备表征及降解染料废水研究学科：市政工程研究生签字：指导教师签字：摘要近年来工业用水量急剧增大且利用率普遍较低，其中染料废水因其色度大、成分复杂、有毒有害物质浓度高的特点，一般的水处理技术很难将其彻底降解。Bi2WO6作为一种新型的催化剂，因其特有的物理化学性质，可以高效且无二次污染地降解废水中的污染物质。本文利用简单水热法，以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O作为原材料，通过掺杂不同的金属元素，制备出

4、了不同掺杂量的Fe-Bi2WO6和Zn-Bi2WO6催化剂。分别采用X射线衍射（XRD）、能量色散X射线（EDS）和扫描电镜（SEM）等技术对制得催化剂的表观形貌和晶体结构进行了分析。结果表明，制备出的样品都具有良好的形貌，有效增大了催化剂的比表面积。通过EDS分析，证明所掺杂的金属离子均已成功的掺杂进钨酸铋晶格中。在测试催化剂的降解性能实验中，采用罗丹明B溶液作为模拟染料废水。分别探究了在超声、太阳光催化两种实验条件下，实验所制得的钨酸铋催化剂对罗丹明B溶液的催化氧化降解效果。研究了不同离子掺杂量、样品投加量、溶液初始浓度、pH、超声频

5、率和功率等因素对废水降解效果的影响。实验结果表明：（1）当所有实验条件均为最佳时，Fe-Bi2WO6催化剂在超声强化条件下对溶液中罗丹明B染料分子的去除率高达94.91%；（2）在最佳超声强化条件下，Zn-Bi2WO6催化剂对罗丹明B染料废水的降解率为87.96%；（3）在最佳实验条件下，Fe-Bi2WO6样品在太阳光下对罗丹明B染料废水的降解率达到92.83%；（4）Zn-Bi2WO6样品在太阳光下对罗丹明B废水的降解率高达96.47%，几乎分解了所有的染料分子。可以看出，无论是在超声还是光催化条件下，利用水热法所制备的掺杂型钨酸铋都能

6、有效地去除染料废水中的罗丹明B分子。论文分别对超声强化和太阳光照条件下两组掺杂型催化剂降解罗丹明B废水的反应动力学进行了分析。对其在不同反应条件下反应过程进行线性拟合，发现均符合一级反应动力学模型，相关系数R2值都在0.91以上，具有良好的相关性。关键词：钨酸铋；水热法；超声；光催化；反应动力学StudyonPreparationandCharacterizationofDopedBi2WO6andItsDegradationofDyeWastewaterDiscipline:MunincipalEngineeringStudentSig

7、nature:SupervisorSignature:AbstractIndustrialwaterconsumptionhasincreasedrapidlyinrecentyears,anditsutilizationrateisgenerallylow.Dyewastewaterhasthecharacteristicsoflargecolor,complexcomposition,andhighconcentrationsoftoxicandharmfulsubstancesanditisdifficulttobedegraded

8、bygeneralwatertreatmenttechnologies.Bi2WO6isanewtypeofcatalystwithuniquephysicalandchemicalprope