喹啉是煤化工廢水二級(jí)出水中的一種典型的難降解有機(jī)物之一,它廣泛地存在于地表水和土壤中。傳統(tǒng)的物理吸附法和生物降解法面臨成本高、處理周期長等問題,難以投入實(shí)際應(yīng)用。因此,尋求一種穩(wěn)定高效的喹啉深度處理方法迫在眉睫。光電催化(PEC)氧化技術(shù)是高級(jí)氧化技術(shù)的一個(gè)分支,通過光催化過程與電化學(xué)過程相結(jié)合,產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的·OH對(duì)污染物進(jìn)行無選擇性的高效氧化。本論文以光電催化氧化技術(shù)為基礎(chǔ),研制了基于鈦網(wǎng)銅網(wǎng)的金屬氧化物催化劑,依據(jù)Z-Scheme半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)原理設(shè)計(jì)了3D堆疊式光電催化反應(yīng)器,考察了光電催化反應(yīng)體系降解喹啉的效能,探究了影響降解反應(yīng)的因素,為之后對(duì)體系的放大和實(shí)際煤化工廢水深度處理奠定基礎(chǔ)。采用陽極氧化法、光還原沉積法制備Ag-TiO₂/Ti光電陽極,濕式化學(xué)氧化法、水熱法制備Cu₂O/g-C₃N₄光電陰極。從表面形貌、晶型結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵組成和光電化學(xué)性能等多方面對(duì)催化劑進(jìn)行表征。依據(jù)Z-Scheme復(fù)合半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)原理和基于傳統(tǒng)負(fù)載型光電催化反應(yīng)器結(jié)構(gòu),并結(jié)合網(wǎng)狀催化劑結(jié)構(gòu),搭建了3D堆疊式光...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1喹啉結(jié)構(gòu)式

含氮雜環(huán)有機(jī)物具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特性、低生物降解性和在水溶液中的高溶解度,比脂肪族與芳香族化合物更加難以降解,因此研究對(duì)含氮雜環(huán)化合物的處理對(duì)于煤化工廢水深度處理具有重要意義[3]。喹啉(quinoline)是煤化工廢水中的重要污染物之一,也是一種典型的含氮雜環(huán)有機(jī)物,其結(jié)構(gòu)如圖1-....

圖1-2光催化氧化技術(shù)原理圖

光催化氧化技術(shù)是高級(jí)氧化中的一個(gè)重要分支,1972年日本的Fujishima等發(fā)表了“TiO2半導(dǎo)體光分解水”一文開啟了光催化氧化領(lǐng)域的大門[25]。光催化氧化的原理是半導(dǎo)體光催化劑在紫外光或可見光的照射下,當(dāng)半導(dǎo)體接受了比禁帶寬度更大的能量時(shí),引起價(jià)帶中的電子向?qū)нw移,產(chǎn)生具....

圖1-3光電催化氧化技術(shù)原理[47]

光電催化(photoelectrocatalysis)技術(shù)是通過光催化過程與電化學(xué)過程相結(jié)合,通常將具有光催化活性的電極作陽極,在光照射下促進(jìn)電子從價(jià)帶遷移至導(dǎo)帶,產(chǎn)生帶正電的空穴;同時(shí)向光催化劑施加外部偏置電勢,通過外電路將光生電子遷移至陰極,避免在光催化過程中電子與空穴的快速....

圖1-4氧化亞銅晶體結(jié)構(gòu)圖

氧化亞銅(CuprousOxide)是銅的一價(jià)氧化物,分子量為143.08,熔點(diǎn)為1508K,當(dāng)溫度達(dá)2000K以上會(huì)分解為Cu與O2。氧化亞銅晶體為赤銅礦的晶體結(jié)構(gòu),屬于一種簡單的立方晶系,晶格常數(shù)a=b=c=4.269?,屬于Pn-3m空間群。如圖1-4為氧化亞銅的晶體結(jié)構(gòu)....

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