脉冲激光照射Ag/TiO 2 催化降解苯酚的研究
发布时间：2024-06-30 04:00
近年来,随着人口持续增长和工业文明的发展,人类社会对淡水资源的需求比以往更加紧迫。而淡水资源的严重匮乏,特别是环境污染导致的“水质型”缺水已成为全球化的问题。因此,寻找经济、高效、低耗的水污染控制技术就成为污水变“废”为“宝”的关键。在众多的水处理技术中,光催化水处理技术被研究学者们公认为最具发展潜力的技术之一。然而,大部分光催化反应使用的是传统光源(如氙灯、黑灯和汞灯),这些光源有耗电量大、寿命较短,光子产量低和光束分散等问题。一种新型、高效、稳定的可供选择的光源便是脉冲激光,它具有方向性好、能量高度集中、光子通量大、单色性好等特性,可大幅提高光子利用效率,因此可将其作为一种理想光源。本文用溶胶-凝胶法和光化学还原法分别制备Ag/TiO2催化剂,通过降解罗丹明B来比较不同制备方法的对光催化剂性能的影响。在脉冲激光下将催化性能好的Ag/TiO2降解苯酚,同时分析Ag/TiO2光催化反应中光照时间、p H值、污染物浓度、催化剂浓度和光照强度对降解苯酚的影响。最后,对比分析紫外光和脉冲激光在相同条件下降解苯酚的性能。本文得出如下结论:(1)光化学还原法制备的Ag/TiO2催化性能最佳。(2...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 酚类污染物的危害
1.2 降解苯酚的方法
1.2.1 液相中苯酚的氧气或空气氧化
1.2.2 化学试剂氧化
1.2.3 电化学氧化苯酚
1.2.4 生化降解苯酚
1.2.5 苯酚超临界水气化(SCWG)
1.2.6 光催化氧化
1.2.7 小结
1.3 半导体光催化研究进展
1.3.1 光催化反应原理
1.3.2 TiO2制备方法
1.3.3 光催化局限性及改性方法
1.4 贵金属沉积及Ag/TiO2制备方法
1.4.1 贵金属沉积TiO2光催化原理
1.4.2 贵金属沉积研究进展
1.4.3 不同沉积方法对光催化活性和选择性的影响
1.5 激光催化降解
1.5.1 激光降解污染物的原理
1.5.2 激光降解污染物现状
1.6 本论文研究的意义和内容
1.6.1 本论文研究的意义
1.6.2 本论文研究的内容
1.6.3 本论文的技术路线
1.7 本章总结
第2章 实验器材和实验方法
2.1 实验器材
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验装置
2.1.4 罗丹明B和苯酚的理化性质
2.2 检测方法
2.2.1 RhB的检测方法
2.2.2 苯酚的检测方法
2.3 光催化剂的制备
2.3.1 溶胶-凝胶法制备TiO2
2.3.2 不同方法制备Ag/TiO2
2.4 光催化剂表征方法简介
2.4.1 催化剂的XRD表征
2.4.2 催化剂的TEM表征
2.4.3 催化剂的BET表征
2.5 光催化剂实验性能研究
2.5.1 Ag/TiO2光催化降解罗丹明B实验研究
2.5.2 Ag/TiO2光催化降解苯酚实验研究
2.6 脉冲激光Ag/TiO2光催化单因素降解苯酚性能影响实验
2.6.1 光照射时间对苯酚降解效果的研究
2.6.2 pH对脉冲激光降解苯酚的研究
2.6.3 苯酚浓度对脉冲激光降解效果的研究
2.6.4 催化剂浓度对脉冲激光降解效果的研究
2.6.5 脉冲激光强度对降解效果的研究
2.7 光催化水处理反应动力学模型
2.8 脉冲激光和UV光催化降解苯酚比较
第3章 光催化剂表征及性能结果分析
3.1 光催化剂表征结果及讨论
3.1.1 TiO2和Ag/TiO2 XRD表征结果
3.1.2 Ag/TiO2(S2)的TEM表征结果
3.1.3 Ag/TiO2(S2)的BET表征结果
3.2 Ag/TiO2的光催化剂性能结果及讨论
3.2.1 光催化剂的吸光度测试结果
3.2.2 So、S1和S2光催化剂的性能研究结果
3.2.3 TiO2(So)和Ag/TiO2(S2)光催化性能影响讨论
3.3 Ag/TiO2单因素对脉冲激光降解苯酚的影响
3.3.1 光照时间对苯酚降解效果的分析
3.3.2 pH值对降解效果的分析
3.3.3 苯酚浓度对降解效果的分析
3.3.4 催化剂浓度对降解效果的分析
3.3.5 激光强度对降解效果的分析
3.4 脉冲激光和UV光催化降解的比较
3.4.1 光催化反应时间
3.4.2 反应启动时间方面
3.4.3 单位能量降解率对比
3.5 本章小结
第4章 结论与展望
4.1 结论
4.2 创新点
4.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3998354
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 酚类污染物的危害
1.2 降解苯酚的方法
1.2.1 液相中苯酚的氧气或空气氧化
1.2.2 化学试剂氧化
1.2.3 电化学氧化苯酚
1.2.4 生化降解苯酚
1.2.5 苯酚超临界水气化(SCWG)
1.2.6 光催化氧化
1.2.7 小结
1.3 半导体光催化研究进展
1.3.1 光催化反应原理
1.3.2 TiO2制备方法
1.3.3 光催化局限性及改性方法
1.4 贵金属沉积及Ag/TiO2制备方法
1.4.1 贵金属沉积TiO2光催化原理
1.4.2 贵金属沉积研究进展
1.4.3 不同沉积方法对光催化活性和选择性的影响
1.5 激光催化降解
1.5.1 激光降解污染物的原理
1.5.2 激光降解污染物现状
1.6 本论文研究的意义和内容
1.6.1 本论文研究的意义
1.6.2 本论文研究的内容
1.6.3 本论文的技术路线
1.7 本章总结
第2章 实验器材和实验方法
2.1 实验器材
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验装置
2.1.4 罗丹明B和苯酚的理化性质
2.2 检测方法
2.2.1 RhB的检测方法
2.2.2 苯酚的检测方法
2.3 光催化剂的制备
2.3.1 溶胶-凝胶法制备TiO2
2.4.1 催化剂的XRD表征
2.4.2 催化剂的TEM表征
2.4.3 催化剂的BET表征
2.5 光催化剂实验性能研究
2.5.1 Ag/TiO2光催化降解罗丹明B实验研究
2.5.2 Ag/TiO2光催化降解苯酚实验研究
2.6 脉冲激光Ag/TiO2光催化单因素降解苯酚性能影响实验
2.6.1 光照射时间对苯酚降解效果的研究
2.6.2 pH对脉冲激光降解苯酚的研究
2.6.3 苯酚浓度对脉冲激光降解效果的研究
2.6.4 催化剂浓度对脉冲激光降解效果的研究
2.6.5 脉冲激光强度对降解效果的研究
2.7 光催化水处理反应动力学模型
2.8 脉冲激光和UV光催化降解苯酚比较
第3章 光催化剂表征及性能结果分析
3.1 光催化剂表征结果及讨论
3.1.1 TiO2和Ag/TiO2 XRD表征结果
3.1.2 Ag/TiO2(S2)的TEM表征结果
3.1.3 Ag/TiO2(S2)的BET表征结果
3.2 Ag/TiO2的光催化剂性能结果及讨论
3.2.1 光催化剂的吸光度测试结果
3.2.2 So、S1和S2光催化剂的性能研究结果
3.2.3 TiO2(So)和Ag/TiO2(S2)光催化性能影响讨论
3.3 Ag/TiO2单因素对脉冲激光降解苯酚的影响
3.3.1 光照时间对苯酚降解效果的分析
3.3.2 pH值对降解效果的分析
3.3.3 苯酚浓度对降解效果的分析
3.3.4 催化剂浓度对降解效果的分析
3.3.5 激光强度对降解效果的分析
3.4 脉冲激光和UV光催化降解的比较
3.4.1 光催化反应时间
3.4.2 反应启动时间方面
3.4.3 单位能量降解率对比
3.5 本章小结
第4章 结论与展望
4.1 结论
4.2 创新点
4.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3998354
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