光催化再生活性炭的研究

《光催化再生活性炭的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。学位论文作者签名：安皓日期：M牛和日>}学位论文使用授权声明研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属南京师范大学。学校有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以采用影印、复印等手段保存、汇编本学位论文。学校可以向国家有关机关

2、或机构送交论文的电子和纸质文档，允许论文被查阅和借阅。(保密论文在解密后遵守此规定)’保密论文注释：本学位论文属于保密论文，密级：公函保J密期限为年。学位论文作者签名：≥翰日期：油I厶f．箩、列指导教师签名：仂刀荡Et期：汐l￡}．5、上I摘要随着工业化发展所造成的环境恶化，特别是大气污染，已成为亟待解决的城市环保问题之一。工业废气尤其是有机废气是造成大气污染的一个重要源头，最具代表性的芳香族化合物是一种毒性极强的工业废气。吸附法是目前较常采用且有效的环境污染处理方法。活性炭具有极大的比表面积和高度发达的孔隙结构，具有极强的吸附能力，是目前最常用的吸附材料之一

3、。在活性炭吸附饱和后需要进行再生处理．光催化再生法作为一种高效、节能、省时的再生技术，具有巨大的发展潜力。本文用溶胶凝胶一浸渍法制备I-Ti02／AC复合材料，考察了改性和再生对活性炭吸附性能的影响。以XRD、SEM、BET、FTIR、Boehm滴定、亚甲蓝吸附值及钛的负载量等手段研究了活性炭改性与再生前后表面结构与化学变化规律。选取甲苯为目标污染物，考察了初始浓度、气体流量、床层长度、钛的负载量等因素对吸附透过曲线的影响。通过自制的气相光催化反应装置，利用气相色谱对甲苯去除效率进行测定，评价其光催化活性和再生效果。并与液相光催化再生效果进行了对比。采用红外分

4、析、紫外分析和气相色谱等手段测定光催化降解过程中的组分。主要实验结果如下：(1)制备的I-Ti02／AC经过300℃煅烧后，Ti02的平均晶粒尺寸为6．7nm，其晶型为锐钛矿型，其比表面积为+208．98m2．g～，I-Ti02的负载对活性炭的结构和特性影响不大。(2)随着甲苯初始浓度的增大，I-Ti02／AC柱的穿透时间缩短；气体流量对透过曲线的形状影响不大；吸附柱的床层高度基本不影响透过曲线的形状；I-Ti02／AC柱固定床吸附过程可以用Yoon—Nelson模型模拟。I-Ti02的负载对活性炭的吸附影响性能不大。(3)在自制的气相光催化反应装置中，紫外光

5、的催化作用下，I．Ti02／AC能够实现吸附饱和活性炭的原位再生。I-Ti02／AC经250W汞灯光照4h后再生率可以达到68．98％，气相甲苯的去除效率可达85．2％。反复再生3次，I-Ti02／AC的再生率几乎没有变化。光催化降解过程中没有发现除甲苯以外的其它气相组分。(4)在液相光催化反应装置中，可见光的催化作用下，I—Ti02／AC能够实现饱和吸附甲苯的活性炭的原位再生。I-Ti02／AC光照4h后再生率可以达到51％。反复使用3次后，再生率没有发生很大变化。光催化降解的产物主要为苯酚和苯甲酸。关键诃：再生活性炭，光催化，甲苯，碘掺杂垒!!堡呈竺一—一

6、AbstractT11edet舐orationofenvironment，especiallytheatmospherepollutlon，resuJtmg矗omthedevelopingofindustrialization，hasbecomeoneoftheclty'senVlromentDroblemstobesoIved．Thedischargeofindustrialwasteg—as，especially∞g狃1cwaustegaS，isoneofthemainsourcesofatmospherepollution．RepresentatlVeo

7、faromaticcomDoundsisakindofhighlytoxicindustrialwastegasAdsorptlon1sacommonlyusede虢ctivemethodforenvironmentalpollutiontreatment·ActiVecarbon1swldelYusedadsorptionmaterialsduetoitsdevelopedholestructureandprodi910ussurtaceareaaSweltaSadsorptioncapability．Thesaturatedadsorptionofacti

8、Vatedcaufbonreopera