TiO 2 /硅藻土光催化氧化降解酸性紅B的研究
發(fā)布時間:2021-08-07 08:11
染料是紡織工業(yè)、食品工業(yè)以及化妝品生產(chǎn)等領(lǐng)域的典型污染物,偶氮染料在纖維、絲、尼龍、羊毛和皮革的染色中都有廣泛應(yīng)用,其特點是組成復(fù)雜、色度高、可生化性很差、很難降解。物化法和生化法在染料廢水的處理中應(yīng)用較多,但是這些方法主要是將污染物分離、濃縮或轉(zhuǎn)移到另一相中,很難真正達到破壞污染物的目的,還容易造成二次污染,運轉(zhuǎn)成本也比較高。光催化氧化技術(shù)通過產(chǎn)生的具有強氧化性的自由基去降解有機物,最終生成CO2和水等無機小分子,該方法反應(yīng)徹底、設(shè)備簡單且無二次污染。本文以偶氮染料酸性紅B為研究對象,采用改性硅藻土-光催化氧化法對染料進行處理,內(nèi)容包括以下五個方面:(1)采用改性硅藻土處理酸性紅B模擬染料廢水時,經(jīng)過4mmol/L硫酸和10%十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)改性的硅藻土對染料的吸附效果最好。最佳反應(yīng)條件為:染料廢水初始濃度為100mg/L,復(fù)合改性硅藻土的投加量為10g/L,反應(yīng)時間為4.5h,反應(yīng)溫度為20℃,其色度和COD的去除率分別達到73.6%和64.4%。(2)利用溶膠凝膠法制備TiO2負載型催化劑,通過對溶膠pH、煅燒溫度、負載次數(shù)等主要影響因素的研究確定最佳負載條件,...
【文章來源】:遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1. 緒論
1.1 引言
1.2 染料廢水的來源性質(zhì)、特點及危害
1.2.1 染料廢水的來源
1.2.2 染料廢水的性質(zhì)和特點
1.2.3 染料廢水的危害
1.3 染料廢水的處理方法及其研究進展
1.3.1 物理法
1.3.2 化學(xué)法
1.3.3 生物法
1.4 光催化氧化技術(shù)
1.4.1 光催化氧化技術(shù)的發(fā)展歷程
1.4.2 光催化氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4.3 光催化氧化技術(shù)存在的問題及發(fā)展趨勢
1.4.4 二氧化鈦光催化原理
1.4.5 二氧化鈦的改性方法
1.4.7 二氧化鈦的負載方法
1.5 硅藻土
1.5.1 硅藻土的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.5.2 硅藻土的應(yīng)用研究進展
1.6 論文研究的主要內(nèi)容、意義與創(chuàng)新
1.6.1 研究的主要內(nèi)容
1.6.2 研究的意義與創(chuàng)新
2. 實驗材料和分析測定方法
2.1 實驗材料
2.1.1 實驗儀器
2.1.2 主要試劑
2.1.3 酸性紅B結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
2.2 分析方法
2.2.1 化學(xué)需氧量的分析測定方法
2.2.2 脫色率的測定方法
2.2.3 酸性紅B標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
2.2.4 能譜分析法(EDS)
2.2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)觀測
2.2.6 X型射線衍射(XRD)
2.3 水樣的配制
3. 不同改性硅藻土處理染料廢水的實驗研究
3.1 改性硅藻土的制備
3.1.1 硅藻土的提純
3.1.2 硫酸改性硅藻土的制備
3.1.3 CTMAB改性硅藻土的制備
3.1.4 復(fù)合改性硅藻土的制備
3.2 硅藻土改性條件的確定
3.2.1 H2SO4濃度對硅藻土改性的影響
3.2.2. CTMAB的濃度對硅藻土改性的影響
3.2.3 復(fù)合改性對膨脹珍珠巖改性的影響
3.3 改性硅藻土處理模擬染料廢水的影響因素
3.3.1 硅藻土的投加量對色度以及COD去除率的影響
3.3.2 吸附作用時間對染料廢水的色度以及COD去除率的影響
3.3.3 溫度對染料廢水的色度以及COD去除率的影響
3.3.4 正交實驗
3.4 復(fù)合改性硅藻土比表面積分析
3.5 本章小結(jié)
4. TiO_2/復(fù)合改性硅藻土的制備與表征
4.1 負載型催化劑的制備
4.1.1 TiO_2溶膠的制備
4.1.2 負載型催化劑的制備
4.1.3 光催化實驗裝置圖
4.2 TiO_2/復(fù)合改性硅藻土的負載條件的確定
4.2.1 溶膠pH值對光催化性能的影響
4.2.2 煅燒溫度對光催化性能的影響
4.2.3 負載次數(shù)對光催化性能的影響
4.3 負載型催化劑的表征
4.3.1 XRD分析
4.3.2 EDS分析
4.3.3 SEM分析
4.4 本章小結(jié)
5. TiO_2/復(fù)合改性硅藻土處理染料廢水的實驗研究
5.1 單因素實驗
5.1.1 溶液初始pH對染料廢水色度和COD去除率的影響
5.1.2 催化劑投加量對染料廢水色度和COD去除率的影響
5.1.3 溶液初始濃度對染料廢水色度和COD去除率的影響
5.1.4 光照時間對染料廢水色度和COD去除率的影響
5.1.5 正交實驗
5.1.6 負載前后硅藻土處理染料效果的比較
5.2 污染物初始濃度對降解率的影響及動力學(xué)研究
5.2.1 溶液中反應(yīng)物濃度較低的情況
5.2.2 溶液中反應(yīng)物濃度較高的情況
5.3 本章小結(jié)
6. 類Fenton-TiO_2/復(fù)合改性硅藻土處理染料廢水的實驗研究
6.1 Photo-Fenton作用機理
6.2 單因素實驗
6.2.1 pH對降解效果的影響
6.2.2 H_2O_2對降解效果的影響
6.2.3 Fe~(3+)投加量對降解效果的影響
6.2.4 光照時間對降解效果的影響
6.3 正交實驗
6.4 不同體系實驗效果的比較
6.5 本章小結(jié)
7. 結(jié)論
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]沼氣發(fā)酵液的pH值測量[J]. 尹璐,胡瑤玫,戴華兵,諸剛. 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2013(03)
[2]納米TiO2制備方法的研究概述[J]. 吳林弟,伍明華. 廣東化工. 2010(11)
[3]光催化氧化降解處理有機廢水研究進展[J]. 舒啟溢,邱俊明,張玉英. 廣東化工. 2010(04)
[4]膜分離技術(shù)在中藥生產(chǎn)中的應(yīng)用概況[J]. 吳曉明. 安徽醫(yī)藥. 2009(06)
[5]鐵錳復(fù)合氧化物吸附偶氮染料酸性紅B的性能研究[J]. 胡春光,辛偉,李俊良. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2009(10)
[6]Fenton試劑處理模擬活性染色廢水[J]. 李戎,宋陽,王建慶. 印染. 2009(02)
[7]TiO2光催化降解活性艷蘭KN-R的動力學(xué)研究[J]. 姜聚慧,呂華,席國喜. 河南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(05)
[8]影響超臨界水氧化技術(shù)工業(yè)化的原因及對策[J]. 錢勝華,張敏華,董秀芹,姜浩錫. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2008(05)
[9]納米二氧化鈦材料的制備與性能研究[J]. 宋禮慧. 天津理工大學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[10]膜分離技術(shù)及其在中草藥分離純化中的應(yīng)用研究[J]. 易克傳,岳鵬翔. 包裝與食品機械. 2008(02)
碩士論文
[1]海綿鐵還原耦合活性炭吸附—微波再生技術(shù)降解染料廢水研究[D]. 王曉燕.蘭州交通大學(xué) 2013
[2]金屬/硅藻土吸附亮藍染料廢水研究[D]. 李芳.蘇州大學(xué) 2009
[3]海泡石改性技術(shù)研究及其在酸性染料廢水處理中的應(yīng)用[D]. 徐永花.長安大學(xué) 2008
[4]改性硅藻土對污水中有機污染物(苯酚)吸附性能的研究[D]. 張紅.北京工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號:3327423
【文章來源】:遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1. 緒論
1.1 引言
1.2 染料廢水的來源性質(zhì)、特點及危害
1.2.1 染料廢水的來源
1.2.2 染料廢水的性質(zhì)和特點
1.2.3 染料廢水的危害
1.3 染料廢水的處理方法及其研究進展
1.3.1 物理法
1.3.2 化學(xué)法
1.3.3 生物法
1.4 光催化氧化技術(shù)
1.4.1 光催化氧化技術(shù)的發(fā)展歷程
1.4.2 光催化氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4.3 光催化氧化技術(shù)存在的問題及發(fā)展趨勢
1.4.4 二氧化鈦光催化原理
1.4.5 二氧化鈦的改性方法
1.4.7 二氧化鈦的負載方法
1.5 硅藻土
1.5.1 硅藻土的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.5.2 硅藻土的應(yīng)用研究進展
1.6 論文研究的主要內(nèi)容、意義與創(chuàng)新
1.6.1 研究的主要內(nèi)容
1.6.2 研究的意義與創(chuàng)新
2. 實驗材料和分析測定方法
2.1 實驗材料
2.1.1 實驗儀器
2.1.2 主要試劑
2.1.3 酸性紅B結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
2.2 分析方法
2.2.1 化學(xué)需氧量的分析測定方法
2.2.2 脫色率的測定方法
2.2.3 酸性紅B標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
2.2.4 能譜分析法(EDS)
2.2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)觀測
2.2.6 X型射線衍射(XRD)
2.3 水樣的配制
3. 不同改性硅藻土處理染料廢水的實驗研究
3.1 改性硅藻土的制備
3.1.1 硅藻土的提純
3.1.2 硫酸改性硅藻土的制備
3.1.3 CTMAB改性硅藻土的制備
3.1.4 復(fù)合改性硅藻土的制備
3.2 硅藻土改性條件的確定
3.2.1 H2SO4濃度對硅藻土改性的影響
3.2.2. CTMAB的濃度對硅藻土改性的影響
3.2.3 復(fù)合改性對膨脹珍珠巖改性的影響
3.3 改性硅藻土處理模擬染料廢水的影響因素
3.3.1 硅藻土的投加量對色度以及COD去除率的影響
3.3.2 吸附作用時間對染料廢水的色度以及COD去除率的影響
3.3.3 溫度對染料廢水的色度以及COD去除率的影響
3.3.4 正交實驗
3.4 復(fù)合改性硅藻土比表面積分析
3.5 本章小結(jié)
4. TiO_2/復(fù)合改性硅藻土的制備與表征
4.1 負載型催化劑的制備
4.1.1 TiO_2溶膠的制備
4.1.2 負載型催化劑的制備
4.1.3 光催化實驗裝置圖
4.2 TiO_2/復(fù)合改性硅藻土的負載條件的確定
4.2.1 溶膠pH值對光催化性能的影響
4.2.2 煅燒溫度對光催化性能的影響
4.2.3 負載次數(shù)對光催化性能的影響
4.3 負載型催化劑的表征
4.3.1 XRD分析
4.3.2 EDS分析
4.3.3 SEM分析
4.4 本章小結(jié)
5. TiO_2/復(fù)合改性硅藻土處理染料廢水的實驗研究
5.1 單因素實驗
5.1.1 溶液初始pH對染料廢水色度和COD去除率的影響
5.1.2 催化劑投加量對染料廢水色度和COD去除率的影響
5.1.3 溶液初始濃度對染料廢水色度和COD去除率的影響
5.1.4 光照時間對染料廢水色度和COD去除率的影響
5.1.5 正交實驗
5.1.6 負載前后硅藻土處理染料效果的比較
5.2 污染物初始濃度對降解率的影響及動力學(xué)研究
5.2.1 溶液中反應(yīng)物濃度較低的情況
5.2.2 溶液中反應(yīng)物濃度較高的情況
5.3 本章小結(jié)
6. 類Fenton-TiO_2/復(fù)合改性硅藻土處理染料廢水的實驗研究
6.1 Photo-Fenton作用機理
6.2 單因素實驗
6.2.1 pH對降解效果的影響
6.2.2 H_2O_2對降解效果的影響
6.2.3 Fe~(3+)投加量對降解效果的影響
6.2.4 光照時間對降解效果的影響
6.3 正交實驗
6.4 不同體系實驗效果的比較
6.5 本章小結(jié)
7. 結(jié)論
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]沼氣發(fā)酵液的pH值測量[J]. 尹璐,胡瑤玫,戴華兵,諸剛. 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2013(03)
[2]納米TiO2制備方法的研究概述[J]. 吳林弟,伍明華. 廣東化工. 2010(11)
[3]光催化氧化降解處理有機廢水研究進展[J]. 舒啟溢,邱俊明,張玉英. 廣東化工. 2010(04)
[4]膜分離技術(shù)在中藥生產(chǎn)中的應(yīng)用概況[J]. 吳曉明. 安徽醫(yī)藥. 2009(06)
[5]鐵錳復(fù)合氧化物吸附偶氮染料酸性紅B的性能研究[J]. 胡春光,辛偉,李俊良. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2009(10)
[6]Fenton試劑處理模擬活性染色廢水[J]. 李戎,宋陽,王建慶. 印染. 2009(02)
[7]TiO2光催化降解活性艷蘭KN-R的動力學(xué)研究[J]. 姜聚慧,呂華,席國喜. 河南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(05)
[8]影響超臨界水氧化技術(shù)工業(yè)化的原因及對策[J]. 錢勝華,張敏華,董秀芹,姜浩錫. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2008(05)
[9]納米二氧化鈦材料的制備與性能研究[J]. 宋禮慧. 天津理工大學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[10]膜分離技術(shù)及其在中草藥分離純化中的應(yīng)用研究[J]. 易克傳,岳鵬翔. 包裝與食品機械. 2008(02)
碩士論文
[1]海綿鐵還原耦合活性炭吸附—微波再生技術(shù)降解染料廢水研究[D]. 王曉燕.蘭州交通大學(xué) 2013
[2]金屬/硅藻土吸附亮藍染料廢水研究[D]. 李芳.蘇州大學(xué) 2009
[3]海泡石改性技術(shù)研究及其在酸性染料廢水處理中的應(yīng)用[D]. 徐永花.長安大學(xué) 2008
[4]改性硅藻土對污水中有機污染物(苯酚)吸附性能的研究[D]. 張紅.北京工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號:3327423
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