纳米级光催化剂对双酚A光催化降解的研究

摘要

双酚A属于环境内分泌干扰物，普遍存在与环境中，可通过干扰生物或人体内天然激素的合成、分泌、运输、结合、反应和代谢等过程，从而对生物或人体的生殖、神经和免疫系统等的功能产生影响。TiO2作为具有广泛应用前景的光催化剂，近些年来，一直是国内外研究的重点。CuO具有良好的化学稳定性、耐酸、耐碱、低毒、廉价，易于工业化大规模生产；但是CuO的导带电位的位置比H2O的还原电位更正，不能满足光解水产氢对光催化剂导带电位的要求。本文选用两种不同粒径TiO2(Nano-TiO2，TiO2）、纳米CuO、碳纳米管负载CuO作为催化剂，研究双酚A光催化降解动力学，同时考察了TiO2的量、反应液pH值、离子强度、双酚A溶液浓度各因素作用条件下的光催化性能。具体结果如下：
　　两种TiO2作用下，双酚A的光催化降解率均在48 h以后达到平衡，且存在显著的粒径效应。催化剂的投加量和双酚A浓度均影响双酚A的降解率。随着pH值的升高，双酚A的光催化降解率均逐渐降低。溶液介质中的离子强度抑制了双酚A光催化降解性，离子强度越高抑制效果越显著；且两种粒径TiO2的响应基本一致。
　　紫外线照射下，Nano-CuO和CuO/MWCNTs催化降解双酚A的平衡时间为24h；且CuO/MWCNTs的光催化降解性能显著高于Nano-CuO；Nano-CuO和CuO/MWCNTs的投加量和双酚A浓度均影响双酚A的降解率。随着电解质pH值升高双酚A的光催化降解率均逐渐降低，与TiO2的趋势相同。离子强度对于催化剂的光催化降解性能具有一定的抑制作用；且Nano-CuO和CuO/MWCNTs的响应基本一致。催化降解

目录

声明

1 引言

1.1 内分泌干扰物—双酚A概况

1.1.1双酚A的理化性质及用途

1.1.2 水体中双酚A的来源

1.1.3 水体中双酚A的污染特征

1.1.4 双酚A的毒性

1.1.5 双酚A毒性作用机制

1.1.6 双酚A的去除方法

1.2 半导体光催化技术原理

1.3 光催化技术在环境领域的应用

1.3.1 废水中有害物质的光催化去除

1.3.2 空气中有害物质的光催化去除

1.4 碳纳米管研究概况

1.4.1 碳纳米管的结构及性质

1.4.2 碳纳米管增强光催化作用的机理

1.4.3 碳纳米管的制备

1.4.4 碳纳米管的应用

1.5 研究内容及意义

1.5.1 不同粒径TiO2对双酚A光催化性能的研究

1.5.2 多壁碳纳米管/CuO和纳米CuO对双酚A光催化降解性能的比较

2 材料与方法

2.1 供试材料

2.2光催化降解双酚A的试验设计

2.2.1 光催化降解动力学试验

2.2.2 催化剂用量对双酚A光催化降解的影响

2.2.3 反应液pH值对双酚A光催化降解的影响

2.2.4 离子强度对双酚A光催化降解的影响

2.2.5浓度对双酚A光催化降解的影响

2.3 双酚A测定方法

2.4 数据分析

3 结果与分析

3.1 不同粒径TiO2对双酚A光催化降解的影响

3.1.1 Nano-TiO2与TiO2对双酚A光催化降解动力学的影响

3.1.2 Nano-TiO2与TiO2剂量对双酚A光催化降解的影响

3.1.3 反应液 pH对双酚A光催化降解的影响

3.1.4 离子强度对双酚A光催化降解的影响

3.1.5 反应液浓度对双酚A光催化降解的影响

3.2 Nano-CuO、CuO/MWCNTs对双酚A光催化降解的影响

3.2.1 Nano-CuO、CuO/MWCNTs对双酚A光催化降解的影响

3.2.2 催化剂剂量对双酚A光催化降解性能的影响

3.2.3 反应液pH 值对双酚A光催化降解性能的影响

3.2.4 离子强度对双酚A光催化降解性能的影响

3.2.5 反应液浓度对双酚A光催化降解性能的影响

4 讨论

4.1 不同粒径TiO2对双酚A光催化降解性能的比较

4.2 Nano-CuO和CuO/MWCNTs对双酚A光催化降解性能的比较

5 结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间论文发表情况