tio_2复合改性麦饭石光催化降解模拟染料废水的研究

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1、UnivPrsityofSci~ncf'andTeehnologyLiaoning61:t:f1LJit:XTHESISFORMASTER'SDEGREEi1=~f±~::I)(JJ1~~f.tUifi::X:~~~~~~®i:l§l:1-l-:~I~~~fl.¥l3WI:201s~06F.103J3X2公开分类号密级UDC502单位代码10146132085216415学号硕士学位论文TiO2/复合改性麦饭石光催化降解模拟染料废水的研究研究生姓名：王义男指导教师：王喜全教授工作单位：辽宁科技大学论文提交日期：2015.06.0

2、5答辩日期：2015.06.03学位授予日期：2015.07.01授予单位：辽宁科技大学论文评阅人：教授工作单位：答辩委员会主席：徐红波教授工作单位：辽宁科技大学教授TheResearchofPhotocatalysisofTheTiO2/ModifiedCompositeMedicalStonetoDegradeTheDyeSimulationWastewaterbyYinanWang(ChemicalEngineering)Supervisor:Prof.XiquanWangMay7,2015;t:Apj-flJ1IYT--

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5、X1'F~~~:NrJ/JBAA:~if-bjj-3B1§'!@~ljrp~~:~M_BJlA:~~6jj3B中文摘要中文摘要二氧化钛（TiO2）因其具有污染性低、催化能力强和稳定性高等优点，一直被认为是良好的环保型光催化材料。但是由于TiO2粒子的易团聚性和光谱吸收范围小等弊端，制约了TiO2在实际工业废水处理中的应用。本文以氢氧化钠（NaOH）和十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）为复合改性剂，麦饭石为主要前驱物，采用溶胶凝胶法制备了TiO2/复合改性麦饭石光催化剂，研究了其对蒽醌类杂环染料—亚甲基蓝模拟染料废水处理的最佳处理

6、条件、亚甲基蓝的降解历程，并通过实验建立了动力学模型。研究成果如下：（1）制备了NaOH/CTMAB复合改性麦饭石，最佳改性条件为1mol/LNaOH加5g/LCTMAB。用NaOH/CTMAB复合改性麦饭石对亚甲基蓝模拟废水进行了处理，最佳处理条件为：溶液初始pH=5±0.1、催化剂投加量为0.6g/100mL、反应时间3h、染料初始浓度为30mg/L，其色度和COD的去除率分别为88.0%和80.12%。（2）将溶胶凝胶法制备的TiO2负载到复合改性麦饭石上，对亚甲基蓝模拟染料废水进行光催化氧化及吸附实验。当TiO2负载量为

7、5g，煅烧温度400℃时制备的TiO2/复合改性麦饭石光催化剂催化效果最佳，同时采用SEM，TEM、XRD等仪器对复合光催化剂的结构和形貌进行了表征。表征结果显示，TiO2以锐钛矿型均匀分散在麦饭石粒子上，具有良好的稳定性。利用上述催化剂对亚甲基蓝模拟染料废水进行了处理，确定最佳反应条件为：TiO2/复合改性麦饭石光催化剂投加量为0.5g/100mL，紫外光照时间为80min，染料初始浓度为30mg/L。在此条件下，亚甲基蓝模拟染料废水的色度和COD去除率分别为97.12%和88.62%。（3）在最佳反应条件下，进行了TiO2/

8、复合改性麦饭石光催化剂处理实际染料废水的实验，并研究了催化剂的回收重复利用率。实验结果表明：实际染料废水的色度和COD去除率最高分别可达73.65%和54.44%。TiO2/复合改性麦饭石光催化剂在回收利用5次后，对亚甲基蓝模拟染料废水的色度和COD去除率分别为