本文關(guān)鍵詞：改性赤泥的制備及光催化性能的研究

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【摘要】：赤泥是氧化鋁廠生產(chǎn)氧化鋁所產(chǎn)生的固體廢棄物,現(xiàn)在我國(guó)赤泥的年產(chǎn)量已達(dá)3000萬(wàn)t左右,累積堆存量約2億t,而赤泥整體綜合利用率不到4%。如此大量的赤泥堆存,不僅占用大量土地資源,而且對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大的危害。然而赤泥中含有的Fe、A1、Si、Ti氧化物是常見(jiàn)的催化劑,這些催化劑通過(guò)紫外光照可降解染料有機(jī)廢水,這樣既充分利用了赤泥,又使染料有機(jī)廢水得到了處理,真正達(dá)到了以廢治廢的目地。本文以拜耳法赤泥為研究對(duì)象,用甲基橙溶液來(lái)代替染料廢水。采用鹽酸浸泡法,對(duì)赤泥進(jìn)行了改性。通過(guò)正交試驗(yàn)的方法,最終確定了最佳浸泡條件:鹽酸濃度4mol/L、固液比1:3、浸泡時(shí)間1h、浸泡溫度70℃。同時(shí)本文還考察了光照時(shí)間、光照強(qiáng)度、甲基橙初始pH值、改性赤泥用量、改性赤泥儲(chǔ)存時(shí)間以及改性赤泥循環(huán)使用次數(shù)對(duì)甲基橙溶液光催化降解的影響,最終得到結(jié)果:最佳光照時(shí)間1h,光照強(qiáng)度為高壓汞燈與磁力攪拌器的最佳距離為15cm,最佳甲基橙初始pH值為2.5,當(dāng)甲基橙溶液濃度為50mg/L時(shí),改性赤泥最佳用量為0.7g/L,赤泥可長(zhǎng)時(shí)間存放且可以多次循環(huán)利用。同時(shí)本文借助SEM、N2吸附-脫附等儀器分析手段對(duì)原料赤泥及改性后的赤泥進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)分析、比表面積、孔結(jié)構(gòu)、粒徑及化學(xué)成分分析。實(shí)驗(yàn)赤泥主要以中孔存在,并且比表面積相對(duì)較小,改性后的赤泥中孔量要比改性前多,且比表面積增大到317.14m2/g,比改性前赤泥比表面積增加約40倍,改性后赤泥的平均體積粒徑為29.0nm,僅相當(dāng)于改性前赤泥平均粒徑的一半。
【關(guān)鍵詞】：赤泥 改性赤泥 光催化降解
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X781;O643.36
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-28
• 1.1 赤泥的背景10-15
• 1.1.1 氧化鋁工業(yè)與赤泥產(chǎn)生10-13
• 1.1.2 赤泥的危害13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外赤泥的綜合利用現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 赤泥在建筑工業(yè)上的應(yīng)用15-17
• 1.2.2 赤泥中有價(jià)金屬的回收17-19
• 1.2.3 赤泥在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用19-21
• 1.3 國(guó)內(nèi)外拜耳法赤泥催化應(yīng)用研究現(xiàn)狀21-24
• 1.3.1 氫化反應(yīng)21-22
• 1.3.2 廢氣凈化22-23
• 1.3.3 加氫脫氯反應(yīng)23
• 1.3.4 揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）催化氧化23-24
• 1.3.5 赤泥改性及負(fù)載催化24
• 1.4 課題來(lái)源及研究意義24-25
• 1.5 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線25-28
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.5.2 技術(shù)路線26-28
• 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法28-34
• 2.1 赤泥原料及樣品制備28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)及檢測(cè)設(shè)備28-30
• 2.3 改性赤泥的制備30-32
• 2.4 光催化活性測(cè)定32-34
• 3 改性前后赤泥特性分析34-42
• 3.1 粒度分析34-35
• 3.2 化學(xué)組成35-36
• 3.3 微觀形貌36-37
• 3.4 比表面積及孔徑分布37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 4 光催化性能影響42-58
• 4.1 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析42-46
• 4.1.1 極差分析42-44
• 4.1.2 方差分析44
• 4.1.3 正交試驗(yàn)最優(yōu)條件確定及驗(yàn)證44-46
• 4.2 紫外光催化結(jié)果分析46-56
• 4.2.1 光照時(shí)間影響46-47
• 4.2.2 甲基橙溶液初始p H值的影響47-49
• 4.2.3 光照強(qiáng)度的影響49-50
• 4.2.4 改性赤泥用量的影響50-52
• 4.2.5 改性赤泥存放時(shí)間的影響52-53
• 4.2.6 改性赤泥循環(huán)次數(shù)的影響53-54
• 4.2.7 遮蔽與日光催化結(jié)果分析54-56
• 4.3 本章小結(jié)56-58
• 5 結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 作者簡(jiǎn)歷64-66
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集66

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