光催化技術(shù)能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為化學能,從而實現(xiàn)對有機污染物的降解,在廢水處理領(lǐng)域備受關(guān)注。但仍存在光催化劑光響應差、光生電子空穴對復合率高、光腐蝕嚴重等不足。因此,開發(fā)高活性、高穩(wěn)定性的光催化劑,構(gòu)建更高效的光催化反應體系是提高光催化降解效率的關(guān)鍵。本文利用硅質(zhì)殼的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將其與CeO₂摻雜,制備Shell-Ce材料,構(gòu)建Shell-Ce/UV體系對剛果紅進行光催化降解,實驗結(jié)果表明,當剛果紅濃度為10 mg/L,Shell-Ce投加量為0.7 g/L,初始pH為4時,反應90 min后,剛果紅的脫色率為97%,礦化率為52%,催化劑循環(huán)使用5次后脫色率仍在85%以上。自由基掩蔽實驗確定體系中活性自由基的作用大小為h⁺>·O₂^->·OH。在此體系中,Shell-Ce被光照激發(fā)產(chǎn)生e^-和h⁺,與材料表面的O₂、H₂O和OH^-發(fā)生反應,產(chǎn)生·O₂^-<... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光催化機理圖

燕山大學工學碩士學位論文-12-2.2.4剛果紅濃度的測定剛果紅作為一種指示劑具有明顯的變色范圍。圖2-1為不同pH對剛果紅最大吸收波長的影響。當pH<5.2時，剛果紅溶液表現(xiàn)為藍紫色，此時剛果紅的最大吸收波長在563nm處；當pH>5.2時，剛果紅溶液表現(xiàn)為橙紅色，此時剛果紅的最大吸收波長在498nm處。所以在測定樣品的吸光度時，需要根據(jù)樣品的酸堿度確定最大吸收波長。圖2-1不同pH對剛果紅最大吸收波長的影響通過可見分光光度法可以測定溶液中剛果紅染料的濃度。在不同濃度下剛果紅染料的吸光度值與其濃度符合朗伯比爾定律，即其吸光度與濃度呈線性關(guān)系。根據(jù)繪制的標準曲線方程和測定的染料吸光度值，計算出剛果紅染料濃度。配制濃度分別為5mg/L，10mg/L，15mg/L，20mg/L，25mg/L，30mg/L的剛果紅溶液，根據(jù)剛果紅酸堿度的不同，使用可見分光光度計在498nm和563nm波長下分別測定其吸光度值，并以濃度對吸光度作圖，繪制剛果紅濃度的標準曲線，如圖2-2所示。式2-1為剛果紅溶液pH<5.2時的標準曲線方程；式2-2為剛果紅溶液pH>5.2時的標準曲線方程。Y=0.022991X0.00242R2=0.999（2-1）Y=0.04524X+0.0118R2=0.999（2-2）

第2章Shell-Ce的制備及光催化降解剛果紅-13-式中Y—剛果紅的吸光度X—剛果紅濃度（mg/L）R2—線性回歸系數(shù)根據(jù)實驗過程中測得的剛果紅吸光度值，由標準曲線計算出剛果紅濃度，其脫色率可按下式計算：η=C0-CtC0×100（2-3）式中η—剛果紅脫色率（%）C0—剛果紅初始濃度（mg/L）Ct—t時刻剛果紅濃度（mg/L）圖2-2剛果紅標準曲線2.2.5中肋骨條藻的培養(yǎng)與硅質(zhì)殼的提取中肋骨條藻的培養(yǎng)：取一定量的中肋骨條藻藻液，根據(jù)20%的接種比例接入到滅菌、冷卻后的海水容器中，按比例加入f/2營養(yǎng)鹽，在恒溫20℃、光照強度為5000Lux，光照和光暗周期為12h:12h的光照培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。定期對其進行晃動，培養(yǎng)1~2周后取出藻液備用，并將處于對數(shù)生長期的中肋骨條藻藻液再次進行接種。硅質(zhì)殼的提�。簩⑴囵B(yǎng)的藻液離心濃縮，在濃縮的藻液中以1:10的比例加入質(zhì)量分數(shù)為10%的鹽酸，在恒溫水浴鍋中以90℃加熱攪拌1h，然后將酸洗后的藻液冷卻并用去離子水洗至中性。此過程能夠去除藻液中的有機質(zhì)、可溶性金屬鹽、金

【參考文獻】：
期刊論文
[1]絮凝劑在印染廢水處理中的研究與應用進展[J]. 曹強.  價值工程. 2018(34)
[2]紫外活化過硫酸鹽對甲基橙脫色處理實驗研究[J]. 徐朋飛,郭怡秦,王光輝,王學剛,李鵬.  環(huán)境工程. 2017(11)

博士論文
[1]二氧化鈰基復合可見光催化材料的制備及其去除水中有機污染物的研究[D]. 溫小菊.湖南大學 2018
[2]非均相類-Fenton體系和活化過硫酸鹽體系氧化降解2,4-二氯苯氧乙酸[D]. 陳海.中國地質(zhì)大學(北京) 2017
[3]過渡金屬的非均相材料活化PS降解水體中有機污染物的研究[D]. 林學明.華南理工大學 2017
[4]基于Fe/Co基催化劑的PS高級氧化體系降解水中典型有機污染物的研究[D]. 李歡旋.華南理工大學 2017
[5]基于羥基自由基（HO·）和硫酸根自由基(SO4·-)的高級氧化技術(shù)的研究[D]. 吳彥霖.復旦大學 2014

碩士論文
[1]生物炭負載納米零價鐵鎳激活過硫酸鹽降解諾氟沙星廢水[D]. 梁宇坤.太原理工大學 2019
[2]形貌和粒徑對納米CeO2吸附和光催化性能的影響[D]. 馮雅楠.太原理工大學 2019
[3]鐵錳雙金屬催化劑活化過硫酸鹽去除水中偶氮染料和雙酚A的研究[D]. 董正玉.華僑大學 2019
[4]鐵氧化物催化劑制備及其活化過硫酸鹽降解環(huán)丙沙星研究[D]. 葛珉.揚州大學 2018
[5]過硫酸鹽的不同活化體系對難降解有機污染物的降解及機理研究[D]. 王飛鴿.合肥工業(yè)大學 2018
[6]Mn3O4-CeO2/三維石墨烯催化過硫酸鹽氧化降解金橙Ⅱ的研究[D]. 任慶軍.遼寧科技大學 2018
[7]磁性納米催化劑制備及其催化芬頓氧化降解染料性能研究[D]. 李宗澤.河北科技大學 2017
[8]鈷鐵鎳三元水滑石催化PMS降解剛果紅和羅丹明B的研究[D]. 曾寒軒.湖南大學 2017
[9]改性硅藻土去除水中重金屬和磷酸鹽的研究[D]. 陳健.濟南大學 2017
[10]MgZnCr-TiO2類水滑石復合可見光催化劑對剛果紅的吸附降解研究[D]. 馬馳.湖南大學 2017



本文編號：3560189