光催化氧化剂对制革污水异味处理的研究

【摘要】：非均相光催化氧化技术是近年来新兴技术之一，相对于传统的污染治理方法，非均相光催化氧化法是通过在紫外线激发下，产生游离电子及空穴，进而产生较强氧化活性作用的羟基自由基，由此可攻击有害污染物，加速各种大分子有害物质的氧化，使之分解成为无害的小分子物质CO_2、H_2O等，从而达到污水治理的目的。光催化氧化技术正以其特有的优势迅速发展为一个重要的研究领域，因而探索其作用机制、开发高效率的催化氧化剂以及对光电催化技术的改进，使得光催化技术真正应用于污水治理领域，必将带来良好的经济效益与社会效益。 本论文以制革过程中产生的有害废水为主要研究对象，针对废水中所含有害物质的特性，采用悬浮式纳米催化剂主动地对废液中所含VOCs进行处理，从而降低有毒臭气的释放。同时，本研究也探讨了光催化氧化剂的反应机理。研究结果发现，不同的催化剂材料对有害气体的降解作用不同，WO_3在VOCs的降解作用上强于TiO_2；复合体系催化剂在分解VOCs上明显强于单体催化剂。且不同晶体结构对催化性能有所影响。 该文还初步考察了不同光源对催化剂在催化性能上的研究。发现上述复合催化剂在处理制革污水时在紫外光UV（波长为253.7nm）的照射时效果优于可见光，为光催化氧化技术应用于制革废水异味的治理方面奠定了基础。 综上所述，本实验证明光催化氧化剂对制革污水产生的异味具有降解作用，其降解作用机制是催化剂在光能的刺激下产生的光电催化氧化；光催化剂氧化作用与构成催化剂的纳米材料晶体结构有关，其分解有害物质作用机制与电子亲核攻击有关。 【关键词】：制革污水 VOCs 二氧化钛 三氧化钨 光催化氧化
【学位授予单位】：中山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X794
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-25
• 1.1 光催化氧化的研究概况9-17
• 1.2 制革污水概况17-22
• 1.3 本论文的研究目的和思路22-25
• 第二章 材料与方法25-31
• 2.1 废液的采集、储备和分析25-27
• 2.2 实验装置及试剂27-30
• 2.3 实验方法30
• 2.4 实验效果测试30-31
• 第三章 催化剂光解实验31-43
• 3.1 氨氮与硫化物测定标准曲线31-33
• 3.2 单体催化剂光催化活性的测定33-36
• 3.3 复合催化剂光催化活性的测定36-39
• 3.4 复合催化剂对制革污水异味实例测定39-43
• 第四章 催化剂的晶体结构分析43-47
• 4.1 XRD43-45
• 4.2 复合催化剂能级结构模型45-47
• 第五章 总结与展望47-50
• 5.1 工作总结47-48
• 5.2 创新点48-50
• 参考文献50-55
• 附录一 TiO_2X-射线衍射图55-56
• 附录二 WO_3X-射线衍射图56-57
• 附录三 WO_3/ TiO_2X-射线衍射图57-58
• 致谢58

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