纳米光催化剂用于污水处理研究

摘要

在该论文中,我们研究了自制纳米Cu<,2>O光催化剂在太阳光下对亚甲基蓝和染料工业污水的催化降解.结果表明亚甲基蓝和工业污水被有效降解.我们还采用了掺杂RU的方法对纳米TiO<,2>的制备进行了研究,以提高TiO<,2>对可见光的吸收能力.此外,阳极偏压对光生电子与空穴的复合的抑制作用已经被广泛报道.在该文中,为了提高TiO<,2>纳米粒子的光催化效率,我们首次将SPE法移植到电助光催化处理污染有机物的研究中.该论文对光催化降解污染有机物的研究主要进行了以下三个方面的探讨：1、以自制的纳米氧化亚铜光催化剂将可见光催化应用于污水处理,以亚甲基蓝为模型化合物,详细研究了亚甲基蓝溶液和染料污水在可见光照射下,在多相光催化分散体系中的分解.2、研究了RuO<,2>掺杂的纳米TiO<,2>薄膜在电助光催化中的应用.采用溶胶-凝胶法制备TiO<,2>薄膜电极,并探讨了不同条件下的溶胶-凝胶法的实验过程.3、SPE法电助光催化处理染料废水的研究.通过对SPE法电助光催化的影响因素的研究,找出合适的光催化最佳条件.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

Abstract

1.1染料废水处理技术的研究与发展

1.1.1染料的发色机理

1.1.2染料废水的脱色方法

1.2半导体多相光催化剂的应用研究

1.2.1半导体异相光催化的研究历史和背景

1.2.2光催化的基本原理

1.2.3光催化降解在环境污染治理中的应用前景

1.3纳米微粒在光催化中的应用

1.3.1纳米催化剂的发展

1.3.2半导体纳米粒子的光催化

1.4电助光催化降解水中有机物的研究进展

1.5本课题的提出和我们的设想

参考文献

第2章纳米氧化亚铜可见光催化处理染料废水的研究

Abstract

2.1引言

2.2实验原理

2.3实验部分

2.3.1实验仪器

2.3.2实验样品

2.3.3实验装置

2.3.4实验步骤

2.4结果与讨论

2.4.1氧化亚铜--碳纳米管复合材料的结构特征

2.4.2影响纳米Cu2O对亚甲基蓝降解效果的因素

2.4.3影响Cu2O对印染厂污水处理的因素

2.5纳米氧化亚铜可见光催化动力学研究

2.6以Cu2O作光催化剂的光催化反应机理

2.6.1氧化亚铜的晶体结构

2.6.2氧化亚铜--碳纳米管复合材料的特点

2.7本章小结

参考文献

第3章纳米TiO2光催化剂的固定化及电助光催化处理污水中的应用研究

Abstract

3.1引言

3.1.1光催化发展的前景

3.1.2文献综述

3.1.3 SPE法简介

3.1.4 Nafion膜的结构特点和基本性质

3.2实验过程与研究方法

3.2.1溶胶凝胶法制备纳米TiO2薄膜

3.2.2溶胶凝胶法制备掺杂Ru的纳米TiO2薄膜

3.2.4 SPE法电助光催化实验

3.3结果与讨论

3.3.1溶胶凝胶过程中的影响因素

3.3.2掺杂纳米TiO2电助光催化的影响因素

3.3.3用极化曲线法研究SPE法的导电机理

3.3.4薄膜电极的光催化性能

3.3.5光催化反应机理

3.4本章小结

参考文献

第4章总结

致谢