负载型tio催化剂制备及其对难降解染料光催化

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1、PreparationofLoadedTiO2CatalystanditsApplicationforPhotocatalysisofHardBiodegradableDyeAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringbyGaoChaoyongSupervisor:Prof.ZhengHuailiMajor:Environment

2、alScienceCollegeofChemistryandChemicalEngineeringofChongqingUniversityApril,2008重庆大学硕士学位论文摘要中文摘要TiO2光催化氧化降解染料废水是一种新兴的环境治理技术，具有处理效率高、工艺设备简单、操作条件易控制、无毒、价廉、稳定性好等优点。但粉体TiO2在使用过程中存在分离与回收再生困难、活性成分损失大等问题，因此负载化的TiO2催化剂作为绿色环保材料，满足可持续发展的需要，在空气净化、废水处理等方面将发挥重

3、要作用。论文选取自制改性海泡石为载体，分别以A101为钛源，采用粉体烧结法制备了负载型A101/海泡石催化剂，又以钛酸丁酯为钛源，采用溶胶－凝胶法制备了负载型TBT/海泡石催化剂，XRD图及实验表明，这两种催化剂均具有良好的光催化活性及吸附性能，均属于高效、优良的光催化剂。①论文以天然海泡石为原料，采用酸改性法对海泡石的改性进行研究。实验结果表明，酸改性的优化工艺条件为：处理温度为20℃，处理酸为硝酸，处理酸浓度为15％，固液比为1:20，浸取时间为12h。比表面积的测定及其吸附性能实验表明，与

4、天然海泡石相比，改性海泡石的比表面积明显增大，吸附性能显著增强。②以自制改性海泡石为载体，分别制备了A101/海泡石和TBT/海泡石两类载体催化剂。实验结果表明，热处理温度为400℃，负载量为5％的三号A101/海泡石的光催化效率较高；热处理温度为500℃，负载量比为1.5:1的四号TBT/海泡石的光催化效率较高。以罗丹明B溶液为处理对象，系统研究了A101/海泡石和TBT/海泡石两类载体催化剂的负载过程对其吸附及光催化行为的影响，实验结果表明，载体的负载过程使海泡石比表面积有一定的减小，吸附量

5、有一定的降低，但TiO2与海泡石在光催化性能方面却产生了一定的协同作用，光催化性能增强。③分别以自制三号A101/海泡石和四号TBT/海泡石为光催化剂对罗丹明B进行降解研究。实验结果表明，两种催化剂对罗丹明B均有好的降解效果，优化实验条件下，三号A101/海泡石对罗丹明B及COD的去除率分别达到99.9%、93.2%，四号TBT/海泡石对罗丹明B及COD的去除率分别达到98.3%、93.0%。三号A101/海泡石和四号TBT/海泡石分别光催化降解罗丹明B的反应均符合Langmuir-Hinshe

6、lwood动力学模型，反应速率常数分别为：k＝93.46（L/min）、k＝156.25（L/min），平衡吸附常数分别为：K＝3.43×10－3（L/mg）、K＝2.12×10－3（L/mg）。④分别以自制三号A101/海泡石和四号TBT/海泡石为光催化剂对甲基橙进行降解研究，实验结果表明，两种催化剂对甲基橙均有良好的降解效果，优化实验I重庆大学硕士学位论文中文摘要条件下，三号A101/海泡石对甲基橙及COD的去除率分别达到98.4%、79.7%，四号TBT/海泡石对甲基橙及COD去除率分别

7、达到90.2%、70.5%。⑤催化剂的回收利用自制三号A101/海泡石和四号TBT/海泡石两种催化剂反复回收利用5次时，对30mg/L的罗丹明B溶液的去除率还分别能达到83.3%、76.8%，对300mg/L的甲基橙溶液的去除率还分别能达到68.1%、63.1%。关键词：改性海泡石，负载型TiO2，光催化降解，罗丹明B，甲基橙II重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTTiO2photo-catalysttodegradedyeingwastewaterisanew-stylepollut

8、iontreatingapproach,whosevirtuesarehightreatmentefficiency,simpletechnicsequipment，operatingconditioncontrollingeasily,notoxicity,lowpriceandchemicalstability,etc.However,thereisgreatdifficultyinseparatingandreusingTiO2powder,andthelossofactivecompon