纳米结构二氧化钛的制备及其对制革污染物的光电催化性能研究
发布时间：2024-03-06 20:50
随着人们生活水平的提高,对皮革及其制品需求的增加,我国的皮革及毛皮加工行业得到快速发展,成为我国轻工行业中的重要产业,我国已成为世界制革大国。然而,皮革及毛皮加工是轻工行业中污染较严重的行业,制革工业污染物主要包括制革工业水污染物和大气污染物。制革工业水污染物主要是成分复杂、色度深、悬浮物多、易腐败、含有多种有机化合物、重金属等有害物质的较难处理的工业废水。制革工业大气污染物主要是在皮革生产过程中产生大量由可挥发性有机物共同组成的工业废气。对制革污染物进行无害化处理已是刻不容缓。二氧化钛纳米材料由于独特的性能而在污染物催化降解、环境保护等领域受到了越来越广泛的关注。随着各种技术的成熟和发展,纳米材料的尺寸和形貌所特有的高比表面积非常有利于发挥其光催化性能。同时,结构决定性能,以纳米粒子为基本组成单元,在一定维度上按一定排列而构建的纳米结构化材料具有纳米粒子本身的性能,又存在由整体结构组合而具备的特殊性能,与传统的无序纳米材料相比,使其具有优异的光催化反应活性的同时更有利于二氧化钛纳米催化材料在降解污染物方面的实际应用。由此,本课题根据制革工业污染物的特点,选取了制革工业废水中具有代表性...
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 制革工业有毒有害污染物
1.2.1 制革工业水污染物
1.2.2 制革工业大气污染物
1.2.3 制革工业污染物处理方法及主要问题
1.2.4 制革工业典型的有毒有害污染物
1.3 二氧化钛
1.3.1 二氧化钛的晶体和能带结构
1.3.2 二氧化钛纳米材料
1.3.3 二氧化钛纳米材料的光电催化性能
1.3.4 二氧化钛在污染物处理方面的应用
1.4 选题意义和研究内容
参考文献
第二章 微波辅助溶剂热法制备多层次二氧化钛微球及光电催化降解废水中的三丁基锡
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 原料和仪器
2.2.2 制备过程
2.2.3 材料表征和性能测试
2.2.4 光电催化过程
2.2.5 测试分析过程
2.2.6 生物毒性评价
2.3 结果与讨论
2.3.1 形貌结构
2.3.2 晶型分析
2.3.3 丙三醇添加量的影响
2.3.4 元素和化学态分析
2.3.5 BET分析
2.3.6 光学特性
2.3.7 多层次结构形成机理
2.3.8 光电催化降解三丁基锡机理
2.3.9 降解效率比较
2.3.10 催化剂形貌结构和用量的影响
2.3.11 三丁基锡初始浓度的影响
2.3.12 外加电压的影响
2.3.13 无机金属离子和有机化合物的影响
2.3.14 低温萃取-ID-HPLC-ICP-MS测试方法研究
2.3.15 光电催化降解制革工业废水中三丁基锡的应用效果
2.3.16 含三丁基锡制革工业废水的生物毒性评价
2.4 本章小结
参考文献
第三章 无模板溶剂热法制备二氧化钛中空球及光电催化还原废水中的六价铬
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 原料和仪器
3.2.2 制备过程
3.2.3 材料表征和性能测试
3.2.4 光电催化过程
3.2.5 测试分析过程
3.2.6 生物毒性评价
3.3 结果与讨论
3.3.1 形貌结构
3.3.2 化学键分析
3.3.3 化学成分分析
3.3.4 元素和化学态分析
3.3.5 BET分析
3.3.6 有机酸添加量的影响
3.3.7 反应温度的影响
3.3.8 晶型分析
3.3.9 中空结构形成机理
3.3.10 光电催化还原六价铬机理
3.3.11 还原效率比较
3.3.12 催化剂结晶度和用量的影响
3.3.13 六价铬初始浓度和溶液pH值的影响
3.3.14 外加电压的影响
3.3.15 MP-AES和分光光度测试方法研究
3.3.16 无机金属离子和有机化合物的影响
3.3.17 光电催化还原制革工业废水中六价铬的应用效果
3.3.18 含六价铬制革工业废水的生物毒性评价
3.4 本章小结
参考文献
第四章 阳极氧化法制备双开口二氧化钛纳米管阵列膜及光催化降解废气中的N,N-二甲基甲酰胺
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 原料和仪器
4.2.2 制备过程
4.2.3 材料表征和性能测试
4.2.4 光催化过程
4.2.5 测试分析过程
4.3 结果与讨论
4.3.1 底部封闭二氧化钛纳米管阵列的形貌结构
4.3.2 双开口二氧化钛纳米管阵列的形貌结构
4.3.3 银修饰的二氧化钛纳米管阵列的形貌结构
4.3.4 晶型分析
4.3.5 元素和化学态分析
4.3.6 双开口结构形成机理
4.3.7 银修饰机理
4.3.8 制备不同厚度的二氧化钛纳米管阵列膜
4.3.9 光催化降解N,N-二甲基甲酰胺机理
4.3.10 催化剂形貌结构的影响
4.3.11 阳极氧化时间的影响
4.3.12 N,N二甲基甲酰胺初始浓度的影响
4.3.13 反应温度的影响
4.3.14 光催化降解制革工业废气中N,N-二甲基甲酰胺的应用效果
4.4 本章小结
参考文献
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
研究成果及发表的学术论文
导师简介
作者简介
附件
本文编号：3920869
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【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 制革工业有毒有害污染物
1.2.1 制革工业水污染物
1.2.2 制革工业大气污染物
1.2.3 制革工业污染物处理方法及主要问题
1.2.4 制革工业典型的有毒有害污染物
1.3 二氧化钛
1.3.1 二氧化钛的晶体和能带结构
1.3.2 二氧化钛纳米材料
1.3.3 二氧化钛纳米材料的光电催化性能
1.3.4 二氧化钛在污染物处理方面的应用
1.4 选题意义和研究内容
参考文献
第二章 微波辅助溶剂热法制备多层次二氧化钛微球及光电催化降解废水中的三丁基锡
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 原料和仪器
2.2.2 制备过程
2.2.3 材料表征和性能测试
2.2.4 光电催化过程
2.2.5 测试分析过程
2.2.6 生物毒性评价
2.3 结果与讨论
2.3.1 形貌结构
2.3.2 晶型分析
2.3.3 丙三醇添加量的影响
2.3.4 元素和化学态分析
2.3.5 BET分析
2.3.6 光学特性
2.3.7 多层次结构形成机理
2.3.8 光电催化降解三丁基锡机理
2.3.9 降解效率比较
2.3.10 催化剂形貌结构和用量的影响
2.3.11 三丁基锡初始浓度的影响
2.3.12 外加电压的影响
2.3.13 无机金属离子和有机化合物的影响
2.3.14 低温萃取-ID-HPLC-ICP-MS测试方法研究
2.3.15 光电催化降解制革工业废水中三丁基锡的应用效果
2.3.16 含三丁基锡制革工业废水的生物毒性评价
2.4 本章小结
参考文献
第三章 无模板溶剂热法制备二氧化钛中空球及光电催化还原废水中的六价铬
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 原料和仪器
3.2.2 制备过程
3.2.3 材料表征和性能测试
3.2.4 光电催化过程
3.2.5 测试分析过程
3.2.6 生物毒性评价
3.3 结果与讨论
3.3.1 形貌结构
3.3.2 化学键分析
3.3.3 化学成分分析
3.3.4 元素和化学态分析
3.3.5 BET分析
3.3.6 有机酸添加量的影响
3.3.7 反应温度的影响
3.3.8 晶型分析
3.3.9 中空结构形成机理
3.3.10 光电催化还原六价铬机理
3.3.11 还原效率比较
3.3.12 催化剂结晶度和用量的影响
3.3.13 六价铬初始浓度和溶液pH值的影响
3.3.14 外加电压的影响
3.3.15 MP-AES和分光光度测试方法研究
3.3.16 无机金属离子和有机化合物的影响
3.3.17 光电催化还原制革工业废水中六价铬的应用效果
3.3.18 含六价铬制革工业废水的生物毒性评价
3.4 本章小结
参考文献
第四章 阳极氧化法制备双开口二氧化钛纳米管阵列膜及光催化降解废气中的N,N-二甲基甲酰胺
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 原料和仪器
4.2.2 制备过程
4.2.3 材料表征和性能测试
4.2.4 光催化过程
4.2.5 测试分析过程
4.3 结果与讨论
4.3.1 底部封闭二氧化钛纳米管阵列的形貌结构
4.3.2 双开口二氧化钛纳米管阵列的形貌结构
4.3.3 银修饰的二氧化钛纳米管阵列的形貌结构
4.3.4 晶型分析
4.3.5 元素和化学态分析
4.3.6 双开口结构形成机理
4.3.7 银修饰机理
4.3.8 制备不同厚度的二氧化钛纳米管阵列膜
4.3.9 光催化降解N,N-二甲基甲酰胺机理
4.3.10 催化剂形貌结构的影响
4.3.11 阳极氧化时间的影响
4.3.12 N,N二甲基甲酰胺初始浓度的影响
4.3.13 反应温度的影响
4.3.14 光催化降解制革工业废气中N,N-二甲基甲酰胺的应用效果
4.4 本章小结
参考文献
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
研究成果及发表的学术论文
导师简介
作者简介
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本文编号：3920869
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