半導體光催化作為一種新興技術，意在將綠色太陽能轉(zhuǎn)化成化學能、電能等，以解決全球能源危機、凈化環(huán)境，實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。目前已開發(fā)出多種新型光催化劑應用于染料廢水的凈化，但是研究工作仍主要圍繞粉體光催化劑的制備。而開發(fā)出有效的的工藝以固定光催化劑并設計高效光催化反應器以克服粉體光催化劑不易分離、難回收等不利因素是實現(xiàn)光催化的大規(guī)模應用的關鍵問題。本文采用溶膠凝膠法在空心輕質(zhì)玻璃珠表面涂鍍不同光催化薄膜，應用于懸浮玻璃珠光催化反應器中以處理模擬染料廢水。玻璃球表面形成的可見光催化薄膜厚度均勻，催化活性高；采用在溶液底部鼓泡的方式推動懸浮玻璃珠勻速轉(zhuǎn)動，使得染料廢水在催化劑薄膜表面形成均勻的液膜以充分吸收照射光，克服了染料廢水對光的屏蔽作用。本文采用的鍍膜工藝簡單易行，所設計的光催化反應器可高效利用光照，為設計新型光催化反應器拓展了思路。在優(yōu)化反應器參數(shù)的基礎上，本文著重針對TiO₂光催化薄膜的光吸收范圍窄(僅能吸收紫外光)、對反應物的吸附性能弱等問題開展了如下研究工作： (1)Bi₂O₃/TiO₂光催...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

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中文摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 光催化技術的研究背景
    1.2 半導體光催化技術概述及原理
    1.3 半導體光催化技術開發(fā)及實際應用
        1.3.1 新能源方面
        1.3.2 環(huán)境凈化方面
        1.3.3 衛(wèi)生保健方面
        1.3.4 其他方面
    1.4 半導體光催化材料概述
        1.4.1 TiO₂的改性及非 TiO₂催化劑
        1.4.2 光催化薄膜的制備方法
        1.4.3 載體的選擇
    1.5 光催化反應器的設計研究
        1.5.1 懸浮式光催化反應器
        1.5.2 鍍膜催化劑反應器
        1.5.3 填充床式光催化反應器
第二章 實驗部分
    2.1 試劑與原料
    2.2 催化劑的制備
    2.3 催化劑的表征
    2.4 光催化性能測試
    2.5 吸附性能測試
第三章 Bi₂O₃/TiO₂光催化薄膜應用于懸浮玻璃珠光催化反應器降解染料廢水的性能
    3.1 引言
    3.2 結果與討論
        3.2.1 Bi₂O₃/TiO₂光催化薄膜的結構分析
        3.2.2 光催化性能研究
        3.2.3 光催化反應器的數(shù)學模型
    3.3 本章小結
第四章 Ag-AgCl/BiOCl 光催化劑膜應用于懸浮玻璃珠光催化反應器及性能研究
    4.1 引言
    4.2 結果與討論
        4.2.1 BiOCl 薄膜的結構與性能
        4.2.2 Ag-AgCl-BiOCl 薄膜的結構與性能
    4.3 本章小結
第五章 Bi₂O₃/TiO₂@SiO₂協(xié)同吸附-降解體系應用于懸浮玻璃珠光催化反應器的研究
    5.1 引言
    5.2 結果與討論
        5.2.1 樣品 FESEM 分析
        5.2.2 N₂吸脫附等溫線分析
        5.2.3 吸附性能測試
        5.2.4 催化性能測試
    5.3 本章小結
第六章 結論與展望
致謝
參考文獻
個人簡歷及研究成果



本文編號：3752778