纳米TiO光催化氧化水体中小分子有机污染物的动力学研究

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在自制的光催化反应装置中，采用Langmuir-Freundlich-Hinshelwood(L-F-H)动力学模型成功研究了甲醛在TiO2/UV悬浮态体系中光催化降解的动力学；采用Langmuir-Hinshelwood(L-H)和L-F-H动力学模型对比研究了一系列小分子物质在不同初始浓度下的光催化降解动力学；并在L-F-H模型的基础上，研究了溶液pH值以及外加助催化剂对这些小分子物质光催化反应速率常数k的影响。主要内容包括： (1)综述了TiO2光催化氧化技术的起源和进展，介绍了反应机理和动力学模型以及影响光催化反应速率的因素，提出了本论文的研究目的、意义和内容。 (2)在自制的光催化反应装置中，采用L-F-H动力学模型成功研究了甲醛在不同条件下的光催化反应动力学。甲醛光催化反应速率常数k随初始浓度、催化剂投加量和光强的增加而增大，随溶液pH值的增加而减小。 (3)为了进一步验证L-F-H模型的适用性，利用L-H和L-F-H动力学模型研究了一系列小分子物质在不同初始浓度下的光催化反应动力学。结果表明，L-F-H动力学模型较L-H动力学模型能更好的用来研究这些小分子物质光催化反应的动力学。 (4)在L-F-H动力学模型的基础上，研究了溶液pH值和投加不同浓度的助催化剂对该系列小分子物质光催化反应速率常数k的影响。研究表明，醛类、醇类、酮类的k随溶液pH值的增大而减小，酯类的k随溶液pH值的增大先减小再增大，羧酸类的k随溶液pH值的增大先增大再减小(羧酸的研究为本实验室的先前工作)。对所研究物质来说，当加入适量浓度的助催化剂时，k增大，当浓度过高时，k反而减小。

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作者
宋俊密;
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作者单位

兰州大学;

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授予单位兰州大学;
学科无机化学
授予学位硕士
导师姓名陈强;
年度 2009
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类助剂;
关键词
助催化剂; 有机污染物; 纳米材料; 动力学模型; 污水处理;

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