学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

一维纳米TiO2的制备及染料废水脱色研究

作　者: 刘继明
导　师: 夏淑梅
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 环境工程
关键词: TiO2纳米管 磁性 Dy掺杂 亚甲基蓝废水
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 2次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


纳米TiO2因其独特的优势而受到学者们的重视,它不仅能应用于太阳能电池,而且能应用于环境工程领域,发挥光催化处理废水的重要作用。本文制备了Dy掺杂TiO2纳米管和以纳米NiFe2O4为磁性载体的Dy掺杂磁性TiO2纳米管,利用XRD、TEM、XPS、DSC-TG等表征方法研究了制备条件对纳米管形貌和组成的影响,探讨了纳米管的组成和结构与光催化性能的关系,并研究了其对染料废水的脱色性能。以TiO2为原料,采用水热法制备了Dy掺杂TiO2纳米管。XRD、TEM和XPS的分析结果表明：Dy掺杂TiO2纳米管外径约12nm,壁厚3nm,长300nm,纳米管的主要组成为TiO2和钛酸盐。Dy掺入了TiO2晶格中,以Dy2TiO5的形式存在。光催化降解亚甲基蓝的实验结果表明：Dy的摩尔掺杂比为0.8%的前躯体经过360℃煅烧,再水热反应48h后,制成的TiO2纳米管光催化剂对初始浓度为100mg/L亚甲基蓝的去除量为149.6mg/g。采用液相沉淀法制备了磁性材料NiFe2O4,以TiO2/NiFe2O4为原料,采用水热法制备了Dy掺杂磁性TiO2纳米管。XRD、TEM和XPS的分析结果表明：该磁性纳米TiO2具有纳米管形貌,外径约13.5nm,壁厚2.5nm,长350nm；在表面没有检测到Fe和Ni元素,NiFe2O4可能进入到纳米管中,纳米管呈弱磁性。磁性离子掺入后Dy的最佳摩尔掺杂比为0.3%,对亚甲基蓝废水的去除量为88mg/g。NiFe2O4的复合提高了催化剂的回收率,可达95.6%。

全文目录


摘要  5-6ABSTRACT  6-10第1章 绪论  10-20  1.1 前言  10  1.2 纳米半导体光催化剂的研究现状  10-12    1.2.1 半导体能带结构  10-11    1.2.2 TiO_2能带结构  11    1.2.3 半导体光催化剂的研究现状  11-12  1.3 半导体光催化剂作用机理  12-13  1.4 光催化活性的影响因素  13-16    1.4.1 催化剂制备工艺的影响  13-15    1.4.2 应用条件的影响  15-16  1.5 二氧化钛纳米管的制备方法  16-17    1.5.1 阳极氧化法  16    1.5.2 水热法  16-17    1.5.3 模板法  17  1.6 光催化剂的应用  17-18    1.6.1 净化空气  17-18    1.6.2 抗菌杀毒  18    1.6.3 处理废水  18    1.6.4 光解水制氢  18  1.7 本论文的研究目的和内容  18-20第2章 实验材料及方法  20-30  2.1 实验试剂及仪器  20-22    2.1.1 实验试剂  20-21    2.1.2 实验仪器  21    2.1.3 实验装置  21-22  2.2 样品的合成方法  22-27    2.2.1 纳米铁酸镍的制备  22-24    2.2.2 Dy掺杂TiO_2纳米管的制备  24-25    2.2.3 磁性Dy掺杂TiO_2纳米管的制备  25-27  2.3 样品的表征  27-28    2.3.1 X射线衍射分析  27    2.3.2 磁性能分析  27-28    2.3.3 差示扫描量热分析  28    2.3.4 透射电镜分析  28    2.3.5 表面分析  28  2.4 样品的光催化性能评价  28-29    2.4.1 亚甲基蓝的紫外可见吸收光谱  28-29    2.4.2 亚甲基蓝工作曲线  29  2.5 本章小结  29-30第3章 纳米铁酸镍的制备及表征  30-36  3.1 纳米铁酸镍的表征  30-32    3.1.1 磁滞回线分析  30-31    3.1.2 X-射线衍射分析  31-32  3.2 影响铁酸镍粒径因素的探讨  32-34    3.2.1 反应时间对铁酸镍粒径的影响  32-33    3.2.2 催化剂加入量对铁酸镍粒径的影响  33-34  3.3 影响铁酸镍磁性能因素的探讨  34-35    3.3.1 反应时间对铁酸镍磁性的影响  34    3.3.2 催化剂加入量对铁酸镍磁性的影响  34-35  3.4 本章小结  35-36第4章 Dy掺杂TiO_2纳米管的制备及性能研究  36-48  4.1 Dy掺杂TiO_2纳米管的表征  36-42    4.1.1 X射线衍射分析  36-37    4.1.2 透射电镜分析  37-40    4.1.3 表面分析  40-42  4.2 Dy掺杂TiO_2纳米管对亚甲基蓝的脱色性能研究  42-46    4.2.1 纳米管煅烧温度对去除量的影响  42    4.2.2 掺杂比对去除量的影响  42-43    4.2.3 前驱粉体预处理温度对去除量的影响  43-44    4.2.4 水热反应时间对去除量的影响  44-46    4.2.5 溶液pH值对去除量的影响  46  4.3 催化剂的重复使用性能研究  46-47  4.4 本章小结  47-48第5章 Dy掺杂磁性TiO_2纳米管的制备及性能研究  48-58  5.1 Dy掺杂磁性TiO_2纳米管的表征  48-52    5.1.1 差示扫描量热-热重分析  48-49    5.1.2 X射线衍射分析  49-50    5.1.3 透射电镜分析  50-51    5.1.4 表面分析  51-52  5.2 Dy掺杂磁性TiO_2纳米管对亚甲基蓝的脱色性能研究  52-57    5.2.1 钛磁比对去除量的影响  52-53    5.2.2 前驱粉体用量对去除量的影响  53-54    5.2.3 掺杂比对去除量的影响  54    5.2.4 前驱粉体预处理温度对去除量的影响  54-55    5.2.5 水热反应时间对去除量的影响  55-57  5.3 催化剂的重复使用性能研究  57  5.4 本章小结  57-58结论  58-59参考文献  59-63攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  63-64致谢  64

相似论文

  1. 可磁分离的TiO2基光催化纳米纤维的制备研究,TB383.1
  2. 生物柴油副产品甘油制备环氧氯丙烷,TQ223.26
  3. 双重/三重响应性复合微球的制备与性能研究,O631.3
  4. 复合功能载药微球的制备及在脊髓损伤治疗中的应用初探,R943
  5. 环糊精修饰的磁性纳米药物载体的合成及研究,TQ460.1
  6. 基于磁流体组装的空心磁性碳微球及其功能性复合体,TB383.4
  7. 无机/有机磁性悬浮液的制备及应用,TB383.1
  8. 含吡啶基配体过渡金属配合物的合成、结构及性质研究,O627.2
  9. 用于光动力治疗剂的磁性纳米复合粒子载药体系的研究,TB383.1
  10. WnC0,±（n=1-6）团簇的密度泛函理论研究,O641.1
  11. 长链芳香多羧酸金属有机配位聚合物的合成、结构及性能研究,O631.3
  12. 基于柔性芳香羧酸金属—有机骨架材料的构筑、结构及其性能研究,O621.13
  13. 非晶碳纳米粒子及其复合材料的制备与应用,TB383.1
  14. Fe3O4纳米颗粒及SiO2/Fe3O4复合颗粒的制备,TB383.1
  15. 层层组装构建多重响应性复合基因载体,TB383.1
  16. 二氧化硅球腔微电极阵列以及复合磁性纳米氧化铁的制备与应用,TB383.1
  17. 新型铁氧体颜料的制备及其在磁性防伪油墨中的应用研究,TQ622.15
  18. 微胶囊壁的形态控制及磁性、半充满微胶囊的制备,TB383.4
  19. 金红石二氧化钛磁性和光学性质的第一性原理研究,O614.411
  20. BiFeO3纳米晶的制备及其掺杂改性研究,TB383.1

中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
© 2012 www.xueweilunwen.com