铁、钴、镍的氧化物及其氢氧化物的光催化性能研究

摘要

本文在介绍光催化氧化技术和有机废水国内外处理技术的基础上，针对采用光催化氧化这种新技术来处理染料废水进行了分析讨论。基于文献资料报道中用于光催化降解染料废水的钙钛矿ABO3材料中，B位多是铁、钴、镍等元素。实验部分研究了铁、钴、镍氧化物的光催化活性。选择均相沉淀法制备了铁、钴、镍的一系列氧化物。利用TG-DTA、XRD、TEM等手段对制备的材料热稳定性及结构进行分析。以新乡市印染厂和漂染厂所用活性染料，即活性艳兰KNR、活性蓝B-RN、活性黑B-GFF的水溶液为模拟废水，研究了催化剂加入量、光照时间、催化剂结构及粒径大小、催化剂烧结温度等因素对废水降解的影响。利用红外、紫外等手段分析所制备的材料的光催化活性，实验结果表明铁、钴、镍的氧化物在光照的条件下具有优良的光催化活性，通过对比实验，发现NiO不需要光照也具有较好的催化活性，有了光照可进一步提高其光催化性能。而铁、钴的氧化物催化时光照是必不可少的条件之一。实验结果表明，铁、钴、镍的氧化物的光催化活性顺序为：NiO＞Co3O4＞α-Fe2O3。不同氧化物对不同的染料的催化性能具有一定的选择性。 同时，对铁、钴、镍的氢氧化物光催化活性也进行了研究。利用铁、钴、镍的氢氧化物，分别对活性艳兰KNR、活性蓝B-RN、活性黑B-GFF进行光催化降解实验，并探讨了催化剂用量、光照时间等因素对光催化降解三种活性染料的影响。实验结果表明，它们也具有较好的光催化活性。铁、钴、镍的氢氧化物光催化活性顺序为Ni(OH)2＞CoO(OH)＞FeOOH。 经过对Fe、Co、Ni等元素的氧化物和氢氧化物的研究，发现其氧化物及氢氧化物都具有较好的光催化活性，在一定条件下对染料的降解率都可以达到100％。和国内某些钙钛矿降解活性染料的研究相比，用氧化物和氢氧化物来降解染料废水可以缩短反应时间，减少操作步骤，降低生产成本。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

第二章NiO的制备和表征及其光催化降解活性染料的研究

第三章Co3O4的制备和表征及其光催化降解活性染料的研究

第四章a-Fe2O3的制备和表征及其光催化降解活性染料的研究

第五章铁、钴、镍氢氧化物的光催化性能研究

第六章结论

参考文献

致谢

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