钙钛矿型氧化物光催化氧化脱除单质汞的研究

发布时间：2023-05-28 13:39

　　汞是一种危害性极强的污染物。有色金属冶炼过程中会产生大量的含汞废气的排放,其中以锌冶炼烟气最为严重。经过洗涤或除尘过程后锌冶炼烟气中的含汞量仍有1～30 mg/m³,其中主要是零价汞(Hg⁰),Hg⁰不仅难被洗涤或除尘过程去除,并且还具有很高的迁移性与挥发性,是烟气中的重点控制污染物。近年来,随着环保清洁的光催化技术的日渐成熟,成为了脱汞研究的新方案。而对于光催化技术,催化剂是影响光催化效果的重要因素。钙钛矿型氧化物在光催化领域取得的优异表现使其迅速成为了近年来研究的热点。本文通过水热法合成了Ce/Cr双掺杂改性的钛酸锶(Sr Ti O₃)型钙钛矿材料,然后进行光催化氧化脱除锌冶炼烟气中的Hg⁰的研究。首先,在254 nm紫外光照及常温反应条件下,考察了Ce/Cr掺杂改性对光催化脱汞性能的影响。实验结果表明,Ce/Cr双掺杂样品的性能要优于单掺杂样品与未掺杂样品,并且当掺杂材料组成为Sr_0.9Ce_0.1Ti_0.9...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究内容
    1.3 技术路线
    1.4 论文创新点
第2章 文献综述
    2.1 有色金属冶炼烟气汞污染排放现状
    2.2 烟气脱汞技术研究现状
    2.3 光催化脱汞技术研究现状
        2.3.1 光催化脱汞原理
        2.3.2 光催化脱汞研究进展
    2.4 钙钛矿型氧化物研究现状
        2.4.1 钙钛矿型氧化物的结构与分类
        2.4.2 钙钛矿型氧化物的性质
        2.4.3 钙钛矿型催化剂的制备
        2.4.4 钙钛矿型催化剂的应用
        2.4.5 钙钛矿的改性研究
第3章 实验材料与方法
    3.1 实验药品及仪器
    3.2 催化剂制备
    3.3 催化剂表征
        3.3.1 X射线衍射谱(XRD)
        3.3.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)
        3.3.3 X射线光电子能谱(XPS)
        3.3.4 紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)
        3.3.5 氮气等温吸附脱附测试(BET)
        3.3.6 光致发光光谱(PL)
        3.3.7 电子自旋共振(ESR)
    3.4 实验方法
        3.4.1 实验装置与流程
        3.4.2 单质汞去除效率测定
第4章 Ce/Cr掺杂及烟气条件对光催化氧化Hg⁰影响的实验
    4.1 实验过程
        4.1.1 光催化脱汞性能
        4.1.2 烟气组分的控制
    4.2 结果与分析
        4.2.1 Ce/Cr掺杂对光催化性能的影响
        4.2.2 烟气组分对催化的影响
    4.3 本章小结
第5章 催化剂表征及光催化机理分析
    5.1 X射线衍射谱(XRD)分析
    5.2 场发射扫描电镜(FESEM)及氮气等温吸附脱附测试(BET)分析
    5.3 X射线光电子能谱(XPS)分析
    5.4 紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)分析
    5.5 光致发光光谱(PL)分析
    5.6 电子自旋共振(ESR)分析
    5.7 光催化反应机理
    5.8 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 展望与建议
致谢
参考文献
附录 A 硕士研究生期间研究成果
附录 B 硕士研究生期间参与项目



本文编号：3824692