氯酚類物質由于具有高毒性、難降解、環境持久性和生物危害性等特點，在進入環境后會對環境造成嚴重危害，尤其是近年來化工生產排放的含有氯酚的廢水對水體造成了嚴重污染。因此，研究能有效降解氯酚等有機污染物的技術和方法已成為當前環境領域中的一個研究熱點。其中半導體TiO2光催化技術就是這樣一種有效的方法，由于其具有化學穩定性、強氧化能力和無二次污染等優點，被廣泛的用于處理有機污染廢水。但是TiO2在光催化實際應用方面仍然存在一些缺陷，如光生電子與空穴易復合、光響應范圍窄、易團聚失活、難分離回收等。 為了解決TiO2存在的缺陷，本文采用溶膠-凝膠法制備了兩種改性TiO2/累托石復合光催化材料，包括Cu摻雜TiO2/累托石復合光催化材料和N、Cu共摻雜TiO2/累托石復合光催化材料，并利用XRD、SEM、FTIR、N2吸附-解吸、XPS、UV-vis DRS等分析手段對所制備的復合材料進行表征。以對氯苯酚（4-CP）為目標污染物，考察了所制備的兩種復合光催化劑分別在紫外光下和可見光下對4-CP的光催化降解能力，并研究了各種不同影響因素對材料光催化性能的影響，同時也探討了4-CP可能的光催化降解機理。...

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 TiO₂光催化反應機理
    1.3 TiO₂光催化存在的主要問題
    1.4 提高 TiO₂光催化活性的方法
        1.4.1 摻雜改性
        1.4.2 固定化負載
    1.5 TiO₂的制備方法
        1.5.1 溶膠-凝膠法
        1.5.2 液相沉淀法
        1.5.3 水熱合成法
        1.5.4 微乳液法
    1.6 TiO₂光催化技術的應用
        1.6.1 在廢水處理中的應用
        1.6.2 在空氣凈化中的應用
        1.6.3 在殺菌消毒中的應用
        1.6.4 在制氫產能中的應用
    1.7 本課題的研究目的、意義及內容
        1.7.1 研究目的與意義
        1.7.2 研究內容
第二章 實驗材料與研究方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 實驗儀器設備
        2.1.2 實驗試劑藥品
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 X 射線衍射分析(XRD)
        2.2.2 掃描電鏡分析(SEM)
        2.2.3 紅外吸收光譜分析(FTIR)
        2.2.4 N₂吸附-解吸分析
        2.2.5 紫外-可見漫反射吸收光譜分析(UV-vis/DRS)
        2.2.6 X 射線光電子能譜分析(XPS)
    2.3 光催化實驗
        2.3.1 目標污染物的選擇
        2.3.2 對氯苯酚的濃度測定
        2.3.3 光催化實驗方法
第三章 Cu 摻雜 TiO₂/累托石復合光催化材料的制備、表征及其光催化性能研究
    3.1 材料的制備
        3.1.1 累托石的鈉化
        3.1.2 Cu 摻雜 TiO₂/累托石復合材料的制備
    3.2 材料的表征
        3.2.1 XRD 分析
        3.2.2 FTIR 分析
        3.2.3 SEM 分析
        3.2.4 N₂吸附-解吸分析
        3.2.5 UV-vis DRS 分析
    3.3 材料的光催化性能研究
        3.3.1 光催化實驗結果分析
        3.3.2 對氯苯酚在降解過程中的 UV-vis 吸收光譜變化
        3.3.3 對氯苯酚的光催化降解機理探討
    3.4 本章小結
第四章 N、Cu 共摻雜TiO₂/累托石復合光催化材料的制備、表征及其光催化性能研究
    4.1 材料的制備
        4.1.1 累托石的鈉化
        4.1.2 N、Cu 共摻雜 TiO₂/累托石復合材料的制備
    4.2 材料的表征
        4.2.1 XRD 分析
        4.2.2 FTIR 分析
        4.2.3 SEM 分析
        4.2.4 UV-vis DRS 分析
        4.2.5 XPS 分析
    4.3 材料的光催化性能研究
        4.3.1 N 摻雜量對光催化性能的影響
        4.3.2 不同反應條件對光催化效果的影響
        4.3.3 催化劑投加量對光催化效果的影響
        4.3.4 溶液 pH 對光催化效果的影響
        4.3.5 污染物初始濃度對光催化效果的影響
        4.3.6 復合光催化劑重復利用次數的影響
    4.4 本章小結
結論與展望
    結論
    展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3997286