碘化物修飾TiO 2 的制備及其對抗生素光催化降解的研究
發(fā)布時間：2023-03-31 22:44
以碘化鉀和碘為碘源,用水熱法制備KI-I2摻雜TiO2催化劑(簡稱IT),利用UV-Vis、XRD、BET、TG/DTA、XPS和FE-SEM等手段對催化劑進行表征,考察了煅燒溫度對催化劑結構和性能的影響。結果表明KI-I摻雜可以降低TiO2的晶化溫度,KI-I2摻雜TiO2在80℃水熱條件下即可獲得完整銳鈦礦結構。TiO2中的碘含量受煅燒溫度的影響。KI-12明顯提高TiO2的可見光吸收性能,降低TiO2禁帶寬度,增大TiO2的比表面積,提高TiO2光催化活性。利用IT-200催化劑降解40mg/L的亞甲基藍溶液,在100W金鹵燈模擬太陽光照射下降解1h,亞甲藍的去除率達80.0%,相同條件下純TiO2對亞甲基藍的去除率僅為9.0%。 以鈦酸丁酯為鈦源,PVA-I為碘源,水熱法制備了PVA-I復合物修飾的TiO2催化劑(簡稱PIT),利用UV-Vis、XRD、BET、TG/DTA、XPS和FE-SEM等手段對催化劑進行表征。以亞甲藍為研究對象,考察了PVA-I/TiO2在可見光照射下對亞甲藍的光催化活性。實驗結果表明：水熱法制得的PVA-I復合物修飾的納米材料為銳鈦礦介孔TiO2,煅...
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
1.1 TiO2光催化研究背景及進展
1.2 TiO2光催化機理
1.3 TiO2的改性研究
1.3.1 表面光敏化
1.3.2 金屬摻雜
1.3.3 非金屬摻雜
1.3.4 碘摻雜
1.4 抗生素使用及處理現(xiàn)狀
1.4.1 抗生素廢水的特點
1.5 抗生素廢水的處理方法
1.5.1 生物處理法
1.5.2 物化處理法
1.5.3 化學氧化法
1.6 本課題的研究思路與研究內容
第2章 KI-I改性TiO2的研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗藥品及儀器
2.2.2 催化劑的制備
2.2.3 催化劑的表征
2.2.3.1 TG/DTA分析
2.2.3.2 UV-Vis測定
2.2.3.3 XRD分析
2.2.3.4 BET測定
2.2.3.5 SEM和EDS測定
2.2.3.6 XPS測定
2.2.4 光催化活性的測試
2.2.5 ·OH的檢測
2.3 結果與討論
2.3.1. TG-DTA分析
2.3.2 UV-Vis分析
2.3.3 XRD分析
2.3.4 XPS分析
2.3.5 BET分析
2.3.6 催化劑的光催化性能
2.4 本章小結
第3章 PVA-I復合物對TiO2光催化劑結構和性能的影響
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗藥品及儀器
3.2.2 正交實驗方案
3.2.3 催化劑的制備
3.2.4 催化劑的表征
3.2.4.1 TG/DTA分析
3.2.4.2 UV-Vis測定
3.2.4.3 XRD分析
3.2.4.4 BET測定
3.2.4.5 SEM和EDS測定
3.2.4.6 XPS測定
3.2.5 光催化活性的測試
3.2.6 ·OH的檢測
3.3 結果與討論
3.3.1 正交試驗結果與分析
3.3.2 TG-DTA分析
3.3.3 UV-Vis分析
3.3.4 XRD分析
3.3.5 XPS分析
3.3.6 N2吸附-脫吸分析
3.3.7 FE-SEM分析
3.3.8 催化劑Zeta電位測試
3.3.9 催化劑的光催化性能
3.4 本章小結
第4章 典型抗生素可見光催化降解動力學研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.0 儀器及試劑
4.2.1 光降解實驗
4.2.2 降解反應的活性物種研究
4.3 結果與討論
4.3.1 不同反應時間四種抗生素的濃度變化
4.3.2 Eo、Eb和Ea的比較
4.3.3 溶液的初始pH對抗生素去除率的影響
4.3.4 催化劑投加量對抗生素去除率的影響
4.3.5 溶液初始濃度對抗生素去除率的影響
4.3.6 模擬太陽光下降解機理研究
4.3.7 Eo和Ec的比較
4.4 本章小結
第5章 結論
5.1 結論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 存在問題和建議
參考文獻
碩士期間發(fā)表論文
致謝
本文編號：3775936
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【學位級別】：碩士
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摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
1.1 TiO2光催化研究背景及進展
1.2 TiO2光催化機理
1.3 TiO2的改性研究
1.3.1 表面光敏化
1.3.2 金屬摻雜
1.3.3 非金屬摻雜
1.3.4 碘摻雜
1.4 抗生素使用及處理現(xiàn)狀
1.4.1 抗生素廢水的特點
1.5 抗生素廢水的處理方法
1.5.1 生物處理法
1.5.2 物化處理法
1.5.3 化學氧化法
1.6 本課題的研究思路與研究內容
第2章 KI-I改性TiO2的研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗藥品及儀器
2.2.2 催化劑的制備
2.2.3 催化劑的表征
2.2.3.1 TG/DTA分析
2.2.3.2 UV-Vis測定
2.2.3.3 XRD分析
2.2.3.4 BET測定
2.2.3.5 SEM和EDS測定
2.2.3.6 XPS測定
2.2.4 光催化活性的測試
2.2.5 ·OH的檢測
2.3 結果與討論
2.3.1. TG-DTA分析
2.3.2 UV-Vis分析
2.3.3 XRD分析
2.3.4 XPS分析
2.3.5 BET分析
2.3.6 催化劑的光催化性能
2.4 本章小結
第3章 PVA-I復合物對TiO2光催化劑結構和性能的影響
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗藥品及儀器
3.2.2 正交實驗方案
3.2.3 催化劑的制備
3.2.4 催化劑的表征
3.2.4.1 TG/DTA分析
3.2.4.2 UV-Vis測定
3.2.4.3 XRD分析
3.2.4.4 BET測定
3.2.4.5 SEM和EDS測定
3.2.4.6 XPS測定
3.2.5 光催化活性的測試
3.2.6 ·OH的檢測
3.3 結果與討論
3.3.1 正交試驗結果與分析
3.3.2 TG-DTA分析
3.3.3 UV-Vis分析
3.3.4 XRD分析
3.3.5 XPS分析
3.3.6 N2吸附-脫吸分析
3.3.7 FE-SEM分析
3.3.8 催化劑Zeta電位測試
3.3.9 催化劑的光催化性能
3.4 本章小結
第4章 典型抗生素可見光催化降解動力學研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.0 儀器及試劑
4.2.1 光降解實驗
4.2.2 降解反應的活性物種研究
4.3 結果與討論
4.3.1 不同反應時間四種抗生素的濃度變化
4.3.2 Eo、Eb和Ea的比較
4.3.3 溶液的初始pH對抗生素去除率的影響
4.3.4 催化劑投加量對抗生素去除率的影響
4.3.5 溶液初始濃度對抗生素去除率的影響
4.3.6 模擬太陽光下降解機理研究
4.3.7 Eo和Ec的比較
4.4 本章小結
第5章 結論
5.1 結論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 存在問題和建議
參考文獻
碩士期間發(fā)表論文
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本文編號：3775936
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