【摘要】：現(xiàn)如今,有機(jī)染料通常用于工業(yè)生產(chǎn),如造紙、塑料、紡織品何橡膠。哪怕是低溶度的有機(jī)染料也高度可見(jiàn),那些有色廢水進(jìn)入河流或地表水系統(tǒng),嚴(yán)重?cái)_亂生態(tài)環(huán)境。一方面,光催化技術(shù)能源消耗低,另一方面,反應(yīng)條件易于控制,無(wú)二次污染。當(dāng)前被認(rèn)為是應(yīng)用價(jià)值最高的污水處理方法,因此研究復(fù)合光催化劑對(duì)有機(jī)染料的降解具有現(xiàn)實(shí)意義。通常,采用膠體晶體模板法合成有序多孔材料,該法具有過(guò)程簡(jiǎn)單、方式快捷和可重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)。二氧化鈦(TiO_2)廣泛地應(yīng)用于光催化領(lǐng)域,將氮摻雜的二氧化鈦(N-TiO_2)負(fù)載于煅燒后的有序多孔鎂鋁水滑石復(fù)合氧化物(MgAl-LDO)表面,制備兼具光催化以及吸附性能的氮摻雜二氧化鈦-多孔鎂鋁水滑石復(fù)合氧化物材料(N-TiO_2-多孔MgAl-LDO復(fù)合材料)。研究復(fù)合材料在模擬光照條件下,降解甲基橙和羅丹明B的光催化性能。本論文主要分為三個(gè)部分:(1)采用三聚氰胺、甲醛溶液為原料,通過(guò)沉淀聚合制備粒徑約1μm的單分散MF微球。通過(guò)重力沉積,得到三聚氰胺-甲醛(MF)微球膠體晶體模板。采用共沉淀法制備鎂鋁水滑石溶液,將其作為前驅(qū)體溶液浸入MF微球模板間48 h。經(jīng)過(guò)干燥后于500°C條件下煅燒2 h去除模板,得到多孔MgAl-LDO材料。探究不同鎂鋁水滑石溶液的用量、不同煅燒溫度對(duì)多孔MgAl-LDO材料形貌與結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,當(dāng)前驅(qū)體溶液的用量為10 wt.%,煅燒溫度為500°C條件下得到的多孔MgAl-LDO材料的孔洞有序性好、孔徑大小均一且排列整齊,比表面積達(dá)到57.13 m~2/g。(2)以尿素為氮源,制備N(xiāo)-TiO_2,以多孔MgAl-LDO材料為催化劑載體,將N-TiO_2灌注至催化劑載體中,經(jīng)過(guò)煅燒后得到銳鈦礦晶型的N-TiO_2。探究N-TiO_2的用量對(duì)N-TiO_2-多孔MgAl-LDO復(fù)合材料形貌與結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,當(dāng)N-TiO_2的用量為15 wt.%時(shí),所得的N-TiO_2-多孔MgAl-LDO復(fù)合材料的表面平整,且孔結(jié)構(gòu)較好。N-TiO_2-多孔MgAl-LDO復(fù)合材料的比表面積達(dá)到38.42 m~2/g。(3)以N-TiO_2-多孔MgAl-LDO復(fù)合材料為復(fù)合光催化劑,降解甲基橙和羅丹明B目標(biāo)降解液。改變煅燒溫度、N-TiO_2的用量、煅燒時(shí)間、復(fù)合光催化劑的用量等變量,測(cè)試復(fù)合光催化劑降解甲基橙和羅丹明B溶液的光催化性能。結(jié)果表明,當(dāng)煅燒溫度為500°C、N-TiO_2的用量為15 wt.%、煅燒時(shí)間為2 h、復(fù)合光催化劑的用量為200 mg時(shí),光催化劑降解甲基橙均在180 min時(shí)達(dá)到最高降解率,分別為90.67%、96.07%、94.33%、94.12%。當(dāng)煅燒溫度為500°C、N-TiO_2的用量為10 wt.%、煅燒時(shí)間為2 h、復(fù)合光催化劑的用量為150 mg時(shí)時(shí),光催化降解羅丹明B的均在180 min時(shí)達(dá)到最高降解率,分別為94.01%、96.07%、96.98%、94.21%。
【圖文】：

常的范圍為 0.17~0.33，，m 代表層板間 H2O 分子數(shù)。通常水水鎂石相似。圖 1-1 是水鎂石 Mg(OH)2的結(jié)構(gòu)[3]，八面 OH-，八面體中心是 Mg2+。八面體通過(guò)相互連接組成二維層。水滑石類(lèi)化合物就是由類(lèi)似這種二元晶層和晶層間的層狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示[4]。

圖 1-1 是水鎂石 Mg(OH)2的結(jié)構(gòu)[3]，H-，八面體中心是 Mg2+。八面體通過(guò)相互連接組。水滑石類(lèi)化合物就是由類(lèi)似這種二元晶層和晶狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示[4]。圖 1-1 水鎂石 Mg(OH)2的結(jié)構(gòu)示意圖[3]Fig.1-1 The structure of Mg(OH)2
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TB33;O643.36

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本文編號(hào)：2710823