Ni_2O_3/TiO_2复合体系光催化氧化处理蓖麻酸甲酯裂解废水

一、Ni_2O_3/TiO_2复合体系光催化氧化处理蓖酸甲酯裂解废水（论文文献综述）

张静^[1]（2010）在《金属掺杂改性TiO2催化臭氧氧化水中有机污染物研究》文中提出随着工业的迅速发展,人类面临的水资源危机越来越严重,传统的水处理工艺难以去除水中有毒有害有机物。高级氧化工艺具有反应迅速、适用范围广、高稳定难降解有机物去除效率高等优点,得到研究者的广泛研究。TiO2除了作为光催化剂外,在臭氧催化氧化领域也表现出良好的催化活性。本论文中利用溶胶凝胶法制备了纳米级的金红石型TiO2并对TiO2进行了金属掺杂改性研究。分别以硝基苯和草酸作为目标物,筛选出掺杂效果最好的催化剂并优化了制备条件。本研究对催化剂的表面性质进行了表征,推测了臭氧催化氧化机理。本文采用溶胶凝胶法制备了纳米级的TiO2,以硝基苯为目标物进行臭氧催化氧化试验。结果表明,不同晶型的TiO2具有不同的催化性能,锐钛矿型的TiO2几乎没有催化臭氧的能力,金红石型TiO2具有良好的催化性能。在金红石型TiO2催化臭氧的反应中,随着催化剂投量、臭氧浓度、反应温度提高,硝基苯去除率也随之增加;随着溶液pH升高,硝基苯的去除率也随之升高,在溶液pH值为10时具有最高的去除率,随后降低;不同的水质本底对硝基苯去除率的基本没有影响。金红石型TiO2催化臭氧工艺中羟基自由基的形成是主导的反应机理,该工艺过程中有机物降解生成的中间产物与单独臭氧工艺也基本相同:羧酸类、醛酮类、酚类。选择了钴、铁、镍、锰及锌五种过渡态的金属离子对TiO2进行掺杂改性研究。制备的Mn/TiO2、Ni/TiO2、Co/TiO2、Fe/TiO2、Zn/TiO2这五种催化剂相对单独臭氧氧化工艺均大幅地提高了硝基苯的去除率,但与金红石型的纯TiO2催化效果相差并不大,掺杂并没有能提高臭氧催化分解硝基苯的效果。监测结果表明,在臭氧催化氧化过程中有微量金属离子溶出,但均远远低于国家标准。Mn/TiO2和Co/TiO2这两种掺杂催化剂能够大幅度地提高体系中TOC的去除率,通过对中间产物的分析,Mn/TiO2和Co/TiO2能够进一步催化臭氧氧化硝基苯的中间产物,比如难以被臭氧分子直接氧化的草酸。以草酸作为目标物,分别研究了各催化剂对臭氧催化氧化的活性。结果发现,Mn/TiO2和Co/TiO2具有良好的催化能力,可以明显提高臭氧去除草酸的效率,TiO2、Ni/TiO2、Fe/TiO2、Zn/TiO2催化臭氧氧化过程中对草酸的去除率不高。分别对催化剂煅烧温度和金属离子掺杂比例的制备条件进行了优化,改变煅烧温度和离子掺杂比例对Ni/TiO2、Fe/TiO2、Zn/TiO2催化臭氧分解草酸效率的提高基本没有效果;Mn/TiO2最优的煅烧温度为500℃,锰和钛的最佳摩尔掺杂比例1/20,为锐钛矿和金红石相的混合晶相;Co/TiO2最优的煅烧温度为500℃,钴和钛的最佳摩尔掺杂比例为1/30,锐钛矿和金红石混合晶相。分别研究了Mn/TiO2和Co/TiO2催化臭氧分解草酸过程的影响因素:在本实验所考察的臭氧流量范围内,臭氧投量的变化对草酸去除率基本没有影响;随草酸初始浓度的升高,草酸的去除率降低;随着催化剂投量、水体温度升高,草酸去除率也随之升高,但反应30min后不同反应条件下的草酸均已基本被去除;在反应温度为10℃条件下草酸的去除率远低于在20℃、30℃、40℃反应温度下的去除率;pH值影响着Mn/TiO2表面所带的电荷正负性和草酸的电离程度,溶液pH值对草酸去除率影响显着,在较低初始pH值条件下,臭氧催化氧化对草酸具有更好的去除效果。通过XRD表征发现,锰和钴的掺杂使得TiO2锐钛矿向金红石结构的相变温度升高,并且粉末的粒径增大。对实验制备的Mn/TiO2和Co/TiO2进行XRF、XPS表征,发现锰和钴元素在催化剂表面的比例高于内部比例,分别以MnO2和TiCoO3的形式存在。锰和钴的掺杂使得催化剂表面的钛出现正三价,导致出现氧空位,造成了TiO2晶格缺陷,在催化剂表面Ti主要以正四价的形式存在,约占70%。在利用Mn/TiO2和Co/TiO2催化臭氧分解草酸过程中草酸直接矿化为二氧化碳和水没有中间产物的生成。通过投加叔丁醇和利用ESR试验证明了在这两种反应体系中有羟基自由基生成并参与了草酸的氧化反应,但羟基自由基并不是唯一的氧化剂。推测草酸首先被吸附或者络合于催化剂表面,然后被羟基自由基和臭氧分子氧化,草酸的吸附是整个反应的制约步骤。

贾素云,孟涛,冯世辉^[2]（2005）在《TiO2复合催化剂固载化及处理有机废水的研究》文中认为通过四种催化剂对废水中有机物降解活性比较,得出Ni2O2/TiO2催化活性最好。考察了用该催化剂光催化氧化处理蓖酸甲酯裂解废水时,催化剂用量、pH值、通气量、H2O2加入量与加入方式及紫外光照射时间对废水中有机物去除的最佳条件。经该方法处理后废水的CODCr去除率达98.5%。

贾素云,王建民^[3]（2001）在《Ni2O3/TiO2复合体系光催化氧化处理蓖酸甲酯裂解废水》文中认为通过 4种催化剂对废水中有机物降解活性的比较 ,得出Ni2 O3/TiO2 催化活性最好 ,考察了用该催化剂光催化氧化处理蓖酸甲酯裂解废水时 ,催化剂用量、pH值、通气量、H2 O2 加入量与加入方式及紫外光照射时间对废水中有机物去除的最佳条件 .经该方法处理后 ,废水的CODCr去除率达 98.5% .

二、Ni_2O_3/TiO_2复合体系光催化氧化处理蓖酸甲酯裂解废水（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Ni_2O_3/TiO_2复合体系光催化氧化处理蓖酸甲酯裂解废水（论文提纲范文）

（1）金属掺杂改性TiO2催化臭氧氧化水中有机污染物研究（论文提纲范文）

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 我国水污染概况

1.2 饮用水处理技术

1.2.1 常规水处理技术

1.2.2 高级氧化水处理技术

1.3 二氧化钛在水处理技术领域的研究及应用

1.3.1 二氧化钛在催化领域的研究应用

1.3.2 二氧化钛改性的研究动态

1.4 课题的研究目的、意义和主要内容

1.4.1 课题的研究目的和意义

1.4.2 课题的主要研究内容

第2章实验材料与方法

2.1 实验方案

2.1.1 催化剂制备

2.1.2 目标有机物的选择

2.1.3 实验反应体系的设计

2.2 实验材料与装置

2.2.1 实验药品

2.2.2 实验仪器

2.3 分析测试方法

2.3.1 臭氧的检测方法

2.3.2 硝基苯的分析检测方法

2.3.3 草酸的分析测定方法

2.3.4 TOC 的测定方法

2.3.5 溶液中金属离子浓度的测定

2.3.6 羟基自由基ESR 定性分析方法

2.3.7 硝基苯臭氧氧化及臭氧催化氧化中间产物分析测定方法

2.4 催化剂表征方法

2.4.1 X 射线衍射分析(XRD)

2.4.2 X 射线荧光光谱(XRF)

2.4.3 原子力显微镜(AFM)

2.4.4 X 射线光电子能谱(XPS)

2.4.5 比表面积分析（BET）

2.4.6 热重差热分析(TG-DTG)

2.4.7 催化剂表面羟基密度的测定

2.4.8 pH_(zpc) 的分析方法

第3章金红石型TiO_2催化臭氧氧化硝基苯性能与机理

3.1 引言

3.2 锐钛矿型与金红石型TiO_2 催化臭氧氧化性能的比较

3.2.1 催化剂的制备和晶型表征

3.2.2 催化剂催化臭氧氧化研究

3.3 金红石型TiO_2 催化臭氧氧化硝基苯的影响因素

3.3.1 催化剂投量对催化臭氧氧化效果的影响

3.3.2 臭氧投量对臭氧催化氧化效果的影响

3.3.3 水体温度对臭氧催化氧化效果的影响

3.3.4 pH 值对臭氧催化氧化效果的影响

3.3.5 不同水质本底对臭氧催化氧化效果的影响

3.4 金红石型TiO_2 催化臭氧氧化硝基苯的机理研究

3.4.1 叔丁醇存在对臭氧催化氧化效果的影响

3.4.2 羟基自由基的测定

3.4.3 中间产物分析

3.5 本章小结

第4章过渡金属离子掺杂改性TiO_2的催化性能研究及制备条件初步优化

4.1 引言

4.2 掺杂改性后催化剂催化性能的初步研究

4.2.1 催化臭氧氧化去除硝基苯

4.2.2 催化臭氧氧化过程中金属离子的溶出

4.2.3 催化臭氧氧化过程中TOC 的变化

4.2.4 催化臭氧氧化过程中硝基苯产物的测定

4.2.5 催化臭氧氧化过程去除草酸的研究

4.3 制备条件的优化

4.3.1 不同煅烧温度条件下制备的TiO_2 催化性能

4.3.2 Mn/TiO_2 的制备条件初步优化

4.3.3 Co/TiO_2 的制备条件初步优化

4.3.4 制备条件对Ni/TiO_2、Fe/TiO_2、Zn/TiO_2 催化效果的影响

4.4 制备条件对催化剂晶型的影响

4.5 催化剂固载化

4.5.1 催化剂固载化的制备

4.5.2 催化剂的催化活性比较

4.5.3 催化剂的重复利用

4.5.4 自由基抑制剂的影响

4.6 本章小结

第5章 Mn/TiO_2催化臭氧氧化草酸的研究

5.1 引言

5.2 Mn/TiO_2 的物理化学性质及催化活性的研究

5.2.1 Mn/TiO_2 的物化性质

5.2.2 Mn/TiO_2 催化活性的研究

5.3 反应条件对臭氧催化氧化性能的影响

5.3.1 在不同的臭氧投量条件下草酸去除率随时间的变化

5.3.2 在不同的催化剂投量的条件下草酸去除率随时间的变化

5.3.3 在不同的草酸初始浓度条件下对草酸去除率随时间的变化

5.3.4 在不同的反应温度条件下草酸去除率随时间的变化

5.4 催化臭氧氧化氧化草酸的机理探讨

5.4.1 催化臭氧氧化氧化草酸过程中TOC 变化规律

5.4.2 催化臭氧氧化过程中自由基抑制剂对降解效果的影响

5.4.3 催化臭氧氧化过程中羟基自由基的鉴定

5.4.4 pH 值对催化臭氧氧化分解草酸效果的影响

5.5 本章小结

第6章 Co/TiO_2催化臭氧氧化草酸的研究

6.1 引言

6.2 Co/TiO_2 物理化学性质及催化活性的研究

6.2.1 Co/TiO_2 的物化性质

6.2.2 Co/TiO_2 催化活性的研究

6.3 反应条件对臭氧催化氧化性能的影响

6.3.1 在不同的臭氧投量条件下草酸去除率随时间的变化

6.3.2 在不同的催化剂投量条件下草酸去除率随时间的变化

6.3.3 在不同的草酸初始浓度条件下草酸去除率随时间的变化

6.3.4 在不同的反应温度条件下草酸去除率随时间的变化

6.4 催化臭氧氧化草酸机理探讨

6.4.1 催化臭氧氧化分解草酸氧化过程中TOC 的变化

6.4.2 臭氧氧化过程中自由基抑制剂对草酸降解效果的影响

6.4.3 羟基自由基的鉴定

6.4.4 pH 值对Co/TiO_2 催化臭氧氧化去除草酸的研究

6.5 本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

个人简历

（2）TiO2复合催化剂固载化及处理有机废水的研究（论文提纲范文）

1 试验部分

1.1 主要仪器

1.2 试验装置

1.3 试剂与催化剂制备

1.3.1 试剂

1.3.2 催化剂制备

1) MnO2/TiO2制备:

2) Ni2O3/TiO2制备:

3) MnO2·Ni2O3/TiO2制备:

1.4 试验方法

1.5 分析方法

1) 定性与半定量检测:

2) 处理过程控制分析:

2 结果与讨论

2.1 源废水的特点

2.2 催化剂选择与用量

2.2.1 催化剂选择

2.2.2 催化剂用量

2.3 通气量

2.4 H2O2加入量与加入方式

2.5 光照时间

2.6 反应过程中pH

3 结论

（3）Ni2O3/TiO2复合体系光催化氧化处理蓖酸甲酯裂解废水（论文提纲范文）