无检灯表面氧化钛薄膜制备及其光降解2,4-二氯酚的特性研究

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光催化技术近年来在降解氯代酚类有机污水方面发展迅猛,但是由于光本身穿透与催化剂接触面积有限且不易回收等的原因,使其在污水处理实际应用时受到限制。针对以上问题,为了解决光催化反应中光能量传质与催化剂比表面积小且不易回收等的问题,本文进行了以下研究工作：
　　 ⑴用溶胶凝胶的方法将TiO2薄膜负载在微波无极灯的表面。通过扫描电镜可知TiO2涂层由粗糙不平的TiO2纳米颗粒组成,粒径约10nm。XRD检测结果表明,TiO2薄膜在20=25.3°、37.8°附近出现了较尖锐的锐钛矿型TiO2特征峰,在.44.3°出现了较明显的金红石相TiO2特征峰,TiO2在微波无极紫外灯表面的涂覆成功。
　　 ⑵对微波无极紫外灯(MEDL)进行光谱检测在波长254nm,313nm,365nm、405nm,436nm,546nm处均有辐射。检测镀有TiO2薄膜的微波无极灯的光谱及紫外吸光度和透射率的结果都证明微波无极灯所发出的紫外光被表面的TiO2薄膜所吸收。实现了催化剂与光源的成功耦合。
　　 ⑶通过对2,4-二氯酚的处理,在镀膜层数、初始浓度、pH值、Cl离子浓度等方面研究了镀有TiO2薄膜的微波无极灯在光催化降解过程中影响条件。2,4-二氯酚的处理效率随着初始浓度的降低而升高,浓度为5mg/l时的处理效率可达到91.3％二通过加入不同浓度的Cl-进行比较,Cl-的存在对光催化效率具有抑制作用影响。在微波功率一定的条件下3层膜对2,4-二氯酚处理效率最高可达81％。pH=2时能取得最佳的处理效果。
　　 ⑷本实验从对比镀膜与不镀膜微波无极灯的光谱,光催化和直接光降解2,4.二氯酚的处理效率、TOC的处理效率入手,并通过液相.质谱来分析光催化降解2,4.二氯酚的可能降解途径。

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作者
郭伟楠;
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作者单位

北京化工大学;

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授予单位北京化工大学;
学科环境科学与工程
授予学位硕士
导师姓名余江;
年度 2011
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类技术方法;光化学反应动力学;
关键词
氯代酚污水; 污水处理; 光催化降解; TiO2薄膜;

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