TiO₂光催化技術(shù)出現(xiàn)于1972年，它不僅可將多種有機污染物徹底礦化去除，而且可破壞細菌的細胞壁和細胞膜從而起到殺菌作用，因此在環(huán)境衛(wèi)生方面具有廣闊的應用前景，成為近年來國內(nèi)外的最熱門的研究領(lǐng)域之一。TiO₂在造紙行業(yè)可用于廢水處理和作為紙張?zhí)盍虾涂咕鷦�。然而，TiO₂在直接使用時往往會出現(xiàn)難分離、難回收、易凝聚和易失活等問題，而且還可能造成二次污染。負載型TiO₂光催化劑可以大大緩解上述問題，目前常見的負載材料有活性炭、SiO2、粘土和合成沸石等。我國天然沸石儲量豐富，達400億噸，開展TiO₂/沸石復合材料在造紙行業(yè)的應用研究，對于探索造紙廢水處理新方法、研制新型環(huán)保型無機抗菌劑、合理開發(fā)利用天然沸石資源和促進TiO₂光催化技術(shù)的實際應用均具有重要意義。本文主要探討了TiO₂/沸石復合材料在有色廢水處理和紙張抗菌劑中的初步應用。首先以天然沸石為載體制備了TiO₂/沸石復合材料，討論了鹽酸、NaOH、NaCl三... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 我國造紙工業(yè)及特種紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
    1.2 TiO_2光催化技術(shù)及其研究現(xiàn)狀
    1.3 沸石的結(jié)構(gòu)特點及其應用
        1.3.1 沸石的結(jié)構(gòu)特點
        1.3.2 沸石的應用
        1.3.3 沸石的改性研究
    1.4 TiO_2/沸石復合材料在造紙工業(yè)中的應用前景
        1.4.1 TiO_2/沸石復合材料在廢水處理中的應用前景
        1.4.2 TiO_2/沸石復合材料在抗菌紙生產(chǎn)上的應用前景
    1.5 本課題的研究進展和研究意義
        1.5.1 本課題的研究進展
        1.5.2 本課題的研究意義
    1.6 本課題的實驗方法及技術(shù)路線
第二章 天然沸石的結(jié)構(gòu)表征與耐溫性能研究
    2.1 實驗原料和方法
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 X 射線衍射分析(XRD)
        2.1.3 傅立葉-紅外光譜分析(FTIR)
        2.1.4 拉曼光譜分析(Raman Spectroscopy)
        2.1.5 粒徑分析
        2.1.6 熱重分析(TG-DTG)
        2.1.7 差示掃描量熱分析(DSC)
        2.1.8 掃描電鏡分析(SEM）和能譜分析(EDS）
        2.1.9 原子力顯微鏡分析(AFM)
        2.1.10 比表面積及孔隙分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 天然沸石的 XRD 分析
        2.2.2 天然沸石的紅外光譜分析
        2.2.3 天然沸石的拉曼光譜分析
        2.2.4 天然沸石的粒徑分析
        2.2.5 天然沸石的 TG-DTG 分析
        2.2.6 天然沸石的 DSC 分析
        2.2.7 天然沸石的 SEM 和 EDS 分析
        2.2.8 天然沸石的 AFM 分析
        2.2.9 天然沸石的比表面積及孔隙分析測試
    2.3 本章小結(jié)
第三章 TiO_2/沸石復合材料的光催化降解甲基橙研究
    3.1 實驗原料、儀器及方法
        3.1.1 實驗原料
        3.1.2 實驗設備
        3.1.3 甲基橙溶液吸收峰的確定
        3.1.4 甲基橙溶液標準曲線的確定
        3.1.5 TiO_2/沸石復合材料的制備
        3.1.6 TiO_2/沸石復合材料的光催化降解甲基橙實驗
        3.1.7 TiO_2/沸石復合材料的回用
        3.1.8 X 射線衍射分析(XRD)
        3.1.9 傅立葉-紅外光譜分析(FTIR)
        3.1.10 拉曼光譜分析(Raman Spectrum)
    3.2 結(jié)果及討論
        3.2.1 不同 pH 值對甲基橙溶液最大吸收波長的影響
        3.2.2 不同 pH 條件下甲基橙溶液的 A-C 曲線方程
        3.2.3 煅燒溫度對 TiO_2/沸石復合材料 XRD 圖譜的影響
        3.2.4 煅燒溫度對 TiO_2/沸石復合材料紅外光譜的影響
        3.2.5 TiO_2/沸石復合材料的拉曼光譜分析
        3.2.6 TiO_2負載比例對 TiO_2/沸石復合材料光催化效果的影響
        3.2.7 TiO_2/沸石復合材料用量對光催化效果的影響
        3.2.8 甲基橙溶液pH值對TiO_2/沸石復合材料光催化效果的影響
        3.2.9 甲基橙溶液初始濃度對TiO_2/沸石復合材料光催化效果的影響
        3.2.10 空氣對TiO_2/沸石復合材料光催化效果的影響
        3.2.11 過氧化氫對TiO_2/沸石復合材料光催化效果的影響
        3.2.12 回用次數(shù)對TiO_2/沸石復合材料光催化效果的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 天然沸石的改性及金屬離子摻雜對TiO_2/沸石復合材料光催化降解甲基橙的影響研究
    4.1 實驗原料、儀器及方法
        4.1.1 實驗原料
        4.1.2 實驗設備
        4.1.3 改性沸石的制備
        4.1.4 金屬離子摻雜TiO_2/改性沸石復合材料的制備
        4.1.5 X射線衍射分析（XRD）
        4.1.6 傅立葉-紅外光譜分析（FTIR）
        4.1.7 掃描電鏡分析(SEM）和能譜分析(EDS）
        4.1.8 比表面積及孔隙分析
        4.1.9 甲基橙光催化降解實驗
    4.2 結(jié)果及討論
        4.2.1 天然沸石的鹽酸改性
        4.2.2 天然沸石的NaOH改性
        4.2.3 天然沸石的NaCl改性
    4.3 TiO_2/沸石復合材料的金屬離子摻雜
        4.3.1 TiO_2/沸石復合材料的Fe~(3+)摻雜和Zn~(2+)摻雜
        4.3.2 TiO_2/沸石復合材料的Cu~(2+)摻雜
        4.3.3 TiO_2/沸石復合材料的Ag~+摻雜
    4.4 本章小結(jié)
第五章 TiO_2/沸石復合材料的抗菌性能研究
    5.1 實驗原料、儀器和方法
        5.1.1 實驗原料
        5.1.2 實驗儀器
        5.1.3 實驗方法
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 五種復合材料對金黃色葡萄球菌的抗菌試驗結(jié)果
        5.2.2 五種復合材料對大腸桿菌的抗菌試驗結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
第六章 沸石和TiO_2/沸石復合材料制備抗菌紙的初步研究
    6.1 實驗原料和儀器
        6.1.1 實驗原料
        6.1.2 傅立葉-紅外光譜分析(FTIR)
        6.1.3 掃描電鏡分析(SEM)
        6.1.4 纖維形態(tài)分析
        6.1.5 纖維質(zhì)量分析
        6.1.6 其它儀器
    6.2 實驗方法
        6.2.1 天然沸石和TiO_2/沸石復合材料的陽離子淀粉改性
        6.2.2 漿料的打漿
        6.2.3 紙樣的抄紙及檢測方法
        6.2.4 紙樣抗菌性能檢測方法
    6.3 結(jié)果與分析
        6.3.1 陽離子淀粉的分析
        6.3.2 BSKP的纖維形態(tài)
        6.3.3 BSKP的紅外光譜
        6.3.4 沸石和TiO_2/沸石復合材料對成紙灰分及填料留著率的影響
        6.3.5 沸石和TiO_2/沸石復合材料對成紙定量及緊度的影響
        6.3.6 沸石和TiO_2/沸石復合材料對成紙勻度及透氣度的影響
        6.3.7 沸石和TiO_2/沸石復合材料對成紙耐破指數(shù)及抗張指數(shù)的影響
        6.3.8 沸石和TiO_2/沸石復合材料對成紙撕裂指數(shù)的影響
        6.3.9 沸石和TiO_2/沸石復合材料對成紙白度和不透明度的影響
        6.3.10 沸石和TiO_2/沸石復合材料對成紙抗菌性能的影響
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]二氧化鈦紫外光催化降解甲基橙廢水的動力學研究[J]. 王磊,夏璐,魯棟梁,胡玉平.  化學與生物工程. 2010(03)
[2]納米Ag/HACC復合抗菌整理[J]. 來水利,顏珩燁,杜經(jīng)武,朱雷.  印染. 2010(05)
[3]Fe3+摻雜介孔TiO2催化降解甲基橙[J]. 胡慶華,張蔚萍,劉凌強,陶春元,楊期勇.  工業(yè)催化. 2009(08)
[4]特種紙及其發(fā)展[J]. 龍柱.  江南大學學報(自然科學版). 2007(04)
[5]載銀沸石抗菌劑的制備及其抗菌性能[J]. 王洪水,喬學亮,王小健,陳建國,熊建裕,曹元成.  材料科學與工程學報. 2006(01)
[6]填料留著率計算公式中值得注意的問題[J]. 肖秀芝.  湖北造紙. 2004(03)
[7]納米CuO/TiO2的光催化降解及其應用[J]. 艾仕云,鮮躍仲,陳俊水,蔡琪,金利通.  華東師范大學學報(自然科學版). 2003(01)
[8]β沸石的合成及其在裂化催化劑中的應用[J]. 李麗,潘惠芳,李文兵.  石油化工. 2002(03)
[9]桂北沸石礦開發(fā)應用方向探討[J]. 趙臨遠,崔天順,楊燕.  礦產(chǎn)與地質(zhì). 2001(01)
[10]廣西資源車田紅輝沸石特征的初步研究[J]. 張良鉅.  礦物學報. 1997(02)



本文編號：3547039