本文選用苯酚溶液作為模擬廢水。苯酚是一種優(yōu)先污染物，有強烈辛辣氣味，具有強腐蝕性，高毒性和生物累積性，影響人的肝、腎、肺及心血管系統(tǒng)，嚴重危害人類健康，廣泛存在于石油化工、鋼鐵冶煉、塑料合成及制藥行業(yè)排放的污水中。同其他苯系物類似，由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，苯酚的分解具有一定難度。本文選用綠色、經(jīng)濟的可見光催化氧化法處理苯酚廢水，并重點探討摻雜改性的二氧化鈦催化劑的可見光活性。 在前期工作的基礎(chǔ)上，用溶膠凝膠法制備并優(yōu)化了摻氟二氧化鈦催化劑，結(jié)果表明，在氟摻雜量為100%，水與鈦摩爾比為2:1，不添加其他酸源，載體為二氧化硅，煅燒溫度為450℃條件下的催化劑活性最好，苯酚去除率達到62.73%。 在F-TiO2/SiO2的基礎(chǔ)上引入稀土金屬釔，鑭，銪，分別制備并優(yōu)化得到Y(jié)-F共摻，La-F共摻，Eu-F共摻的二氧化鈦，并對其進行了XRD，UV-vis，NH3-TPD表征。研究表明，可見光照射下，稀土與氟共摻二氧化鈦催化降解苯酚的活性順序為Y-F-TiO2/SiO2>La-F-TiO2/SiO2>Eu-F-TiO2/SiO2>F-TiO2/SiO2，Y-F共摻催化劑的催化活...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 苯酚的應(yīng)用及污染現(xiàn)狀
        1.1.2 苯酚的危害
    1.2 傳統(tǒng)的苯酚去除方法及各自存在的問題
        1.2.1 吸附法
        1.2.2 催化濕式氧化法
        1.2.3 電催化氧化法
        1.2.4 溶劑萃取法
        1.2.5 膜分離技術(shù)
        1.2.6 光催化氧化法
    1.3 可見光響應(yīng)催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 光催化原理
        1.3.2 不同光催化劑的性能比較
        1.3.3 TiO₂催化劑的制備方法
        1.3.4 提高 TiO₂可見光活性的改性方法
        1.3.5 負載型 TiO₂催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.6 TiO₂催化劑催化活性的影響因素
    1.4 課題研究的目的和意義
    1.5 課題研究的內(nèi)容
第2章 實驗材料與方法
    2.1 實驗試劑與實驗儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 光催化實驗裝置
    2.3 實驗操作
        2.3.1 負載型 TiO₂催化劑制備
        2.3.2 光催化實驗操作步驟
        2.3.3 光催化活性評價方法
        2.3.4 苯酚樣品檢測方法
    2.4 催化劑的表征方法
        2.4.1 紫外-可見漫反射光譜
        2.4.2 催化劑 XRD 表征
        2.4.3 催化劑 NH₃-TPD 表征
第3章 F 摻雜 TiO₂催化劑的制備條件優(yōu)化
    3.1 空白對照實驗
    3.2 水的添加量對 F-TiO₂活性的影響
    3.3 酸添加量對 F-TiO₂活性的影響
    3.4 HF 摻雜量的優(yōu)化
    3.5 載體對 F-TiO₂活性的影響
    3.6 煅燒溫度對 F-TiO₂活性的影響
    3.7 本章小結(jié)
第4章 SiO₂負載型 F 與稀土共摻 TiO₂催化劑
    4.1 稀土金屬的篩選
    4.2 La-F 共摻 TiO₂催化劑的研究
        4.2.1 La 摻雜量的優(yōu)化
        4.2.2 煅燒溫度對 La-F 共摻 TiO₂的影響
        4.2.3 煅燒時間對 La-F 共摻 TiO₂的影響
        4.2.4 La-F 共摻 TiO₂催化劑投加量的優(yōu)化
        4.2.5 廢水 pH 對 La-F 共摻 TiO₂光催化反應(yīng)的影響
    4.3 Y-F 共摻 TiO₂催化劑的研究
        4.3.1 Y 摻雜量的優(yōu)化
        4.3.2 煅燒溫度對 Y-F 共摻 TiO₂的影響
        4.3.3 煅燒時間對 Y-F 共摻 TiO₂的影響
        4.3.4 Y-F 共摻 TiO₂催化劑投加量的優(yōu)化
        4.3.5 廢水 pH 對 Y-F 共摻 TiO₂光催化反應(yīng)的影響
    4.4 Eu-F 共摻 TiO₂催化劑的研究
        4.4.1 Eu 摻雜量的優(yōu)化
        4.4.2 煅燒溫度對 Eu-F 共摻 TiO₂的影響
        4.4.3 煅燒時間對 Eu-F 共摻 TiO₂的影響
        4.4.4 Eu-F 共摻 TiO₂催化劑投加量的優(yōu)化
        4.4.5 廢水 pH 對 Eu-F 共摻 TiO₂光催化反應(yīng)的影響
    4.5 La-F-TiO₂與 Y-F-TiO₂和 Eu-F-TiO₂的比較
    4.6 H₂O₂對 Y-F-TiO₂光催化效果的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 反應(yīng)動力學(xué)研究及催化劑壽命研究
    5.1 光催化反應(yīng)動力學(xué)
    5.2 催化劑的重復(fù)利用性能研究
    5.3 H₂O₂對 Y-F-TiO₂光催化去除苯酚的動力學(xué)影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3905953