改性納米TiO2薄膜的制備及其光催化處理焦化廢水.pdf

1、分 類 號UD C密單位 代 碼 10 15 1改性 納米 T IOZ薄膜 的制 備及 其 光 催 化 處 理 焦化 廢 水顧 松 球指 導(dǎo) 教 師 劉 建 華 職 稱 教 授學(xué) 位 授 予 單 位 大 連 海 事 大 學(xué)申請 學(xué) 位 級 別 碩 士 學(xué) 科 與 專 業(yè) 環(huán) 境 工 程論 文 完成 日期 2007 年 12 月 1 日 論 文 答 辯 日期 2008 年 3 月 25 日答 辯 委 員會 主席中文摘 要摘 要隨著 資源

2、的過度 利用和 大 自然 的嚴(yán) 重污染 ，生態(tài)環(huán) 境遭 受 了嚴(yán)重 的破 壞 。人們 迫切 需要 開發(fā) 能夠 經(jīng) 濟 有 效地 利 用 能源 并具有 不污 染 環(huán) 境 的功 能意 識 材 料 。納米 TIO Z 正 是這種具有 凈化 環(huán)境 功 能 的綠 色材料 ，它可完 成環(huán)境 凈化 、能源 再 生 、能源 貯備 、不污染環(huán) 境 等 多項 功效 。納 米 TIO :可通 過 多種 技術(shù)制備 ，且 日臻 成 熟 ，但 仍普遍 存在 設(shè)備

3、復(fù)雜 、條件難 控 、產(chǎn)業(yè) 化 困難 等 問題 。納米 Tiq 具 有無 毒 、催化 效率 高 、性 能穩(wěn) 定 、價廉 等 突 出特 點 ， 以及 在 光催 化 氧 化 處理 廢水及 凈 化 空氣中 的應(yīng) 用 ，使它 已成 為 目前 光催 化研 究領(lǐng)域 中最 活躍 的方 向之 一 。焦 化 廢 水 是 冶金 工 業(yè) 廢 水 中 的一 類 ，其 危 害 大 、處 理 困難 ， 己成 為 我 國 目前重 點控制 的廢 水之 一 。光催 化

4、氧化 技 術(shù)是近年來 發(fā)展起 來 的一種 新 型水 處理 技 術(shù) ，因 高效 、無 二 次污染 ，且 具有 可直接 利用 太 陽 能 的潛 力 ，而受到各 國學(xué)者 的關(guān) 注 。納米 TIO :具有優(yōu)異 的光催 化 活性 ，它 能將環(huán)境 中存 在 的微 量有 機物 降解 為無 污 染的無機 物 ，還 能殺死 細(xì)菌病 毒 ，因此 具有廣泛 的應(yīng) 用前 景 。但 是 ，納米 TIO :光 催化 劑 須依賴 于紫外光 ，對太 陽光 的利 用 率

5、 低 ，因而 限制 了它 的應(yīng) 用 。為 了提 高納米 Tio :在 可 見光 區(qū) 的光 催 化 活 性 ，充分 利 用 太 陽光 ，必 須對 其 進 行 改性 。以硫 脈 為摻 雜劑 制 備 了均 勻 分 散 的硫 摻 雜 納米 TIO :光 催 化 劑 ，探討 了硫 摻 雜對 納米 TIO : 的 晶相 結(jié)構(gòu) 、原子價 態(tài)及 催化 劑表 面狀 態(tài) 的影 響 ，并對其 摻雜 機 理 進行 了研 究 。 結(jié)果認(rèn) 為在 高溫 熱 處 理

6、過 程 中 ，由于微 量 的硫 以 54+進 入 Tio : 的 晶格 中取 代 了部 分 Ti4+而 導(dǎo)致 局 部變 形 ，導(dǎo)致 Tiq 的價 帶和 導(dǎo)帶之 間 的帶 隙變 窄 ，從 而提 高 了 TIO : 的可 見光 的光譜 響應(yīng) 。 本 文用硫 摻 雜 納 米 Ti仇 作 為光催 化 劑 催 化 降解焦 化 廢 水 ，實驗 結(jié)果表 明經(jīng) 450 ℃熱 處理 的硫 摻 雜 納 米 TIO : 薄 膜 能很 好 地 降解 焦化 廢