研究采用溶膠凝膠法制備了摻雜鑭、鈰、鐵的ZnO-TiO2催化劑；使用X射線衍射儀、電子透射顯微鏡、差熱-熱重分析儀、拉曼光譜儀等設備進行表征；對酸性大紅、活性艷藍X-BR、活性艷橙K-GN、活性紫K-3R、活性黃X-R、活性亮紅X-8B、活性艷紅KD-8B及某中成藥制藥廢水進行了光催化降解研究；選擇三種效果較好的催化劑對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌進行了殺菌試驗。 試驗結果表明TiO2中氧化鋅的摻入量在5%以內較適宜，鑭、鈰、鐵的摻雜量在0.5%以內晶體結構較好，稀土元素的摻入使催化劑比表面積、孔隙率顯著增加，加大了水中有機物與催化劑的接觸機會，光催化效率得以提高；催化劑煅燒過程中的煅燒溫度，煅燒時間，升溫速度最優(yōu)的值分別為500℃、2h、5℃/min。 效果最好的三種催化劑分別是摻0.3%鑭、3%ZnO的ZnO-TiO2（催化劑A），摻0.3%鈰、3%ZnO的ZnO-TiO2（催化劑B），摻0.3%鐵、2%ZnO的ZnO-TiO2（催化劑C）。催化劑A、B、C分別對活性艷藍X-BR、活性艷紅KD-8B、活性黃X-R的脫色率最高，達到了96.4%、88.4%、85.1%。催化劑對制藥廢水的...

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 光催化材料的研究進展
    1.2 納米 ZnO 與納米 TiO2

        1.2.1 納米 ZnO
        1.2.2 納米 TiO₂

    1.3 納米 TiO₂及其復合物的制備方法
    1.4 納米 TiO₂光催化材料的應用
    1.5 光催化效率的影響因素
        1.5.1 晶體特性的影響
        1.5.2 催化劑物理特性的影響
        1.5.3 催化劑的投加量
        1.5.4 其他因素的影響
    1.6 光催化效率提高的方法
        1.6.1 半導體復合
        1.6.2 稀土離子摻雜
    1.7 研究的意義及內容
第二章 改性的 ZnO-TiO₂復合材料的制備與表征
    2.1 試驗的準備
        2.1.1 試驗材料
        2.1.2 試驗儀器
        2.1.3 制備方法
    2.2 表征與數據分析
        2.2.1 粉體的 XRD 表征與分析
        2.2.2 粉體的 TEM 表征與分析
        2.2.3 粉體的差熱熱重(TG-DSC)表征與分析
        2.2.4 粉體的拉曼光譜表征與分析
        2.2.5 粉體的 BET 表征與分析
        2.2.6 粉體的紫外可見吸收光譜(UV-Vis)表征與分析
        2.2.7 粉體的 X 射線光電子能譜(XPS)表征與分析
    2.3 本章小結
第三章 改性 ZnO-TiO₂光催化材料降解廢水的研究
    3.1 染料廢水的降解
        3.1.1 染料廢水的特點
        3.1.2 試驗的準備
        3.1.3 摻鑭的試驗結果
        3.1.4 摻鈰的試驗結果
        3.1.5 摻鐵的試驗結果
        3.1.6 摻鑭、鈰、鐵的試驗結果比較
        3.1.7 影響因素
    3.2 制藥廢水的降解
        3.2.1 制藥廢水的特點
        3.2.2 試驗方法
        3.2.3 試驗結果
        3.2.4 影響因素
    3.3 本章小結
第四章 改性 ZnO-TiO₂光催化材料殺菌研究
    4.1 細菌的特征及殺菌
        4.1.1 細菌的結構特征
        4.1.2 測試菌種的選擇
        4.1.3 抗菌劑及光催化滅菌劑
    4.2 試驗及評價方法
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 光源及光照強度
        4.2.3 菌種保存及培養(yǎng)
        4.2.4 殺菌能力的測試和評價方法
    4.3 改性 ZnO-TiO₂滅菌試驗方法
        4.3.1 試驗前的準備
        4.3.2 抑菌圈法操作方法
        4.3.3 滅菌試驗方法
        4.3.4 滅菌效果的檢測和細菌的表征
    4.4 結果與討論
        4.4.1 對照組的滅菌試驗
        4.4.2 摻雜鑭的 ZnO-TiO₂滅菌試驗
        4.4.3 摻雜鈰的 ZnO-TiO₂滅菌試驗
        4.4.4 摻雜鐵的 ZnO-TiO₂滅菌試驗
        4.4.5 自然光作為光源的殺菌率
        4.4.6 光催化殺滅大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的表征
        4.4.7 滅菌效果的影響因素
    4.5 改性的 ZnO-TiO₂光催化滅菌的機理
    4.6 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 研究結論
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目
詳細摘要



本文編號：3817042

suoshi