氮掺杂tio2甲壳素复合可见光响应光催化剂的制备及应用研究

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1、万方数据分类号塑丝三：兰UDC密级玺丑硕士学位论文氮掺杂Ti02／甲壳素复合可见光响应光催化剂的制备及应用研究王胜武论文答辩日期塑!兰：兰：三!学位授予日期答辩委员会主席猛拯§蒸鱼≥裴万方数据广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属

2、广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：’口保密，在年解密后适用授权。，留不保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：狮亨歌、指导教师签名夕多7￡欠一作者联系电话：，彦‘尸77多多妙矽日期：肋步．易川日期≥9c兮．6．¨电子邮箱：j77易勿秒夕p够’绷万方数据氮掺杂Ti02／甲壳素复合可见光响应光催化剂的制备及应用研究摘要固体石蜡(n=12～3

3、6)作为石油炼制过程中的副产物，是多种高碳烷烃的混合物，性质稳定、来源广、价格低廉，广泛应用于食品、医药、皮革、包装纸表面涂层等领域。为了进一步深加工制备精细化学品，目前主要通过高温高压裂解首先对其进行裂解制取短链烷烃，设备要求及能耗高、裂解产物复杂。为实现石蜡制备低碳烷烃及其衍生物工艺绿色化。本文采用光催化技术对正十二烷进行降解，初步研究固．水．油三相反应体系下影响光催化反应速率的反应条件。选择甲壳素为载体，溶胶．减压蒸馏．凝胶法制备得到掺氮可见光催化剂，以甲基橙为待降解物来检验催化剂的可见光催化活性，再以正十二烷作为待降解物来研究光催化降解率及产物，为光催化降解石蜡奠定基础

4、。通过实验研究得出如下结果：(1)溶胶．减压蒸馏．凝胶法制备得到Ti02、N．Ti02、Ti02／甲壳素和N．Ti02／甲壳素四种催化剂，并通过X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、固体紫外漫反射仪、新型高分辨场发射扫描电子显微镜、热重分析仪来对其进行表征。对比分析表明：尿素和甲壳素在催化剂的性质方面起到很大的作用，甲壳素的分散作用使得N．Ti02／甲壳素催化剂在晶型方面粒径更小；键构方面尿素和甲壳素的共同作用使得TiOz中的．Ti02．和Ti-O．Ti键被破环，形成更多的氧空穴；形态方面，甲壳素为不完全灰化，催化剂呈块状结构；比表面积的增大提高了催化剂的吸附能力；催化剂的响应光谱延

5、长到可见光区，能够利用更宽波长范围的光。(2)以甲基橙为待降解物，单因素法研究了催化剂制备过程中的钛酸丁酯与甲壳素质量比、煅烧温度、煅烧时间三个因素对催化剂活性的影响。通过正交实验确定了三种因素对催化剂活性影响大小：煅烧时间>Ti／Chitin质量Lk>煅烧温度，并得出N．Ti02／甲壳素催化剂的最优制备条件：Ti／Chitin质量比为8：2、煅烧温度为400℃和煅烧时间为2h。(3)以甲基橙为待降解物，通过单因素实验和正交实验考察了反应体系pH、H202加入量、空气流量、催化剂用量对于光催化反应的影响，确定了光催化降解甲基橙的最佳反应条件：反应体系pH为3、H202加入量为5

6、ml、空气流量为250L·h～、催化剂用量为50mg。在此最优条件下，甲基橙的残留率瑁为2％。万方数据(4)以正十二烷为待降解物，单因素法分析了空气流量、H202加入量、pH、水的加入量对光催化降解过程的影响。通过正交实验考察了H202加入量、pH、水的加入量三个因素对降解率的影响大小：H202加入量>反应体系pH>水的加入量。并得出各因素的最优水平为：反应体系pH为4、水的加入量为20ml、H202加入量为4ml。在最优条件下，正十二烷的降解率矽为43％。(5)通过对光催化反应的气体产物和油相产物的分析得到：光催化降解正十二烷的产物主要有C02、5．癸酮、2．十二酮、十二酸等

7、。关键词：光催化甲壳素掺氮可见光甲基橙正十二烷II万方数据PREPARATIONANDAPPLICATIONOFNITROGEN-DOPEDTi02／CHITINCoMPOSITEVISIBLE．LIGHTPHOTOCATAIYSTABSTACTParaffinasbyproductofoilrefiningprocess，isamixtureofalkanes．Ithasthepropertiesofstability,widesources，lowcostandlargephasecha