工業(yè)廢水中難降解有毒成分含量和種類增加,產(chǎn)生致癌、致畸變等風(fēng)險,威脅人類身體健康。因此,工業(yè)廢水的有效處理至關(guān)重要。然而,物理法不能真正意義去除污染物,生物法對廢水的可生化性要求高。光電催化法由于反應(yīng)條件溫和,無二次污染等優(yōu)點在環(huán)境領(lǐng)域倍受重視。其中電極材料的研發(fā)是該技術(shù)的關(guān)鍵。本研究利用上轉(zhuǎn)換發(fā)光劑Er³⁺:YAlO₃,具有優(yōu)良電子傳遞與傳導(dǎo)特性和吸附性能的石墨烯（RGO）與TiO₂共耦合,制備出Er³⁺:YAlO₃/RGO/TiO₂（ERT）粉體光催化劑,并采用響應(yīng)面（RSM）法進行優(yōu)化。將粉體催化劑負載于FTO導(dǎo)電玻璃制備ERT電極,構(gòu)建光電催化體系。采用X射線衍射分析（XRD）、X射線光電子能譜分析（XPS）、紫外-可見漫反射光譜分析（DRS）、光致發(fā)光光譜分析（PL）和掃描電子顯微鏡分析（SEM）等手段對電極進行表征。結(jié)合光電流響應(yīng)及電化學(xué)阻抗等測試,光電催化性能的測試,探討了不同反應(yīng)條件光電催化效率影響。實驗結(jié)果表明,優(yōu)化得到的最佳實驗制備條件... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 印染廢水簡介
        1.1.2 印染廢水處理技術(shù)
    1.2 光電催化技術(shù)
        1.2.1 光電催化簡介
        1.2.2 TiO_2光催化技術(shù)
        1.2.3 TiO_2光催化劑的改性
    1.3 研究目的與研究內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 材料與方法
    2.1 Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2的制備
        2.1.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光劑Er~(3+):YAlO_3的制備
        2.1.2 Er~(3+):YAlO_3/TiO_2及TiO_2催化劑的制備
        2.1.3 氧化石墨的制備
        2.1.4 RGO/TiO_2及Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2催化劑的制備
        2.1.5 電極的制備
    2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2催化劑的實驗設(shè)計
    2.3 催化劑表征分析
        2.3.1 X射線衍射分析（XRD）
        2.3.2 X射線光電子能譜分析（XPS）
        2.3.3 紫外-可見漫反射光譜分析（UV-vis DRS）
        2.3.4 光致發(fā)光光譜分析（PL）
        2.3.5 掃描電子顯微鏡及能譜分析（SEM-EDX）
    2.4 光電催化實驗裝置的搭建及運行
        2.4.1 光電催化實驗裝置
        2.4.2 光電催化性能測試
    2.5 電化學(xué)指標(biāo)測試
        2.5.1 光電流響應(yīng)測試
        2.5.2 電化學(xué)阻抗測試
第3章 Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2電極的制備與表征
    3.1 Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2催化劑的制備與優(yōu)化
        3.1.1 Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2催化劑的制備與光催化性能分析
        3.1.2 響應(yīng)面法優(yōu)化
    3.2 Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2的表征分析
        3.2.1 X射線衍射分析（XRD）
        3.2.2 X射線光電子能譜分析（XPS）
        3.2.3 紫外-可見漫反射光譜分析（UV-vis DRS）
        3.2.4 光致發(fā)光光譜分析（PL）
        3.2.5 掃描電子顯微鏡及能譜分析（SEM-EDX）
    3.3 Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2電極的制備與電化學(xué)指標(biāo)分析
        3.3.1 光電流響應(yīng)分析
        3.3.2 電化學(xué)阻抗分析
第4章 Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2電極的光電催化性能研究
    4.1 Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2電極的光電催化活性
        4.1.1 電極材料對光電催化活性的影響
        4.1.2 催化過程對催化活性的影響
    4.2 光電催化性能的影響因素研究
        4.2.1 外加偏電壓對光電催化性能的影響
        4.2.2 Na_2SO_4濃度對光電催化性能的影響
        4.2.3 溶液初始pH對光電催化性能的影響
    4.3 Er~(3+):YAlO_3/RGO/TiO_2電極的光電催化機理
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
作者簡介及攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Preparation and photocatalytic activity of La3+ and Eu3+ co-doped TiO2 nanoparticles: photo-assisted degradation of methylene blue[J]. 史慧賢,張?zhí)煊?王紅亮.  Journal of Rare Earths. 2011(08)
[2]西部植被建設(shè)對我國整體生態(tài)環(huán)境的作用[J]. 李璇,趙微平.  中央民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(04)

博士論文
[1]改性TiO2納米管光電極制備及光電催化降解雙氯芬酸研究[D]. 程修文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]納米TiO2光陽極材料的改性及其光電化學(xué)和光催化性能研究[D]. 孫明軒.復(fù)旦大學(xué) 2013
[3]基于TiO2納米復(fù)合/摻雜材料的制備及光催化性能研究[D]. 王東亭.北京化工大學(xué) 2012
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碩士論文
[1]可見光催化與生物氧化直接耦合工藝強化處理苯酚廢水研究[D]. 董山山.吉林大學(xué) 2016
[2]g-C3N4/TiO2和g-C3N4/Bi2O3/TiO2納米管的制備及光電催化降解污染物性能與機理研究[D]. 魯佳妮.浙江工商大學(xué) 2015
[3]二氧化鈦/石墨烯復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究[D]. 金春吉.吉林大學(xué) 2014
[4]可見光響應(yīng)負載型光催化劑Er3+：YAlO3/TiO2-SAC的制備與光催化性能研究[D]. 張建賓.吉林大學(xué) 2013
[5]光電化學(xué)協(xié)同催化降解染料廢水的研究[D]. 刁增輝.暨南大學(xué) 2010
[6]上轉(zhuǎn)換發(fā)光劑摻雜納米二氧化鈦催化劑的制備及利用可見光處理染料廢水研究[D]. 張冠.遼寧大學(xué) 2007



本文編號：3578573