2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、當今水污染問題日益嚴重,TiO2在降解水中難生化有機物方面顯示了特有的優(yōu)勢,應用前景廣闊。在光催化反應中,提高TiO2本身的光量子效率和催化體系降解污染物的效果顯得尤為重要。本文為了提高TiO2納米管光催化效率,在對其陽極氧化制備條件進行優(yōu)化的基礎上,開展了TiO2納米管與H2O2聯(lián)合氧化技術和TiO2納米管自身的金屬摻雜改性兩方面的研究。
   在含0.5wt%氟化銨和0.3M硫酸銨的電解液中,甘油與水體積比為2∶1,自然pH

2、下,電壓30V,氧化時間為2h時,制備出外貌最為清晰、結構規(guī)整的TiO2納米管,管長約1.8μm,管徑約為90~130nm。經(jīng)500℃煅燒,光催化反應2h,甲基橙降解率為99.00%。各制備因素對納米管外貌尺寸、晶型等特性產(chǎn)生影響,進而影響其光催化性能。含Cl-電解液制備TiO2納米管的形貌不如含F(xiàn)-電解液制備的效果好,光催化效果也較差。陽極氧化時間和(NH4)2SO4主要通過影響管長來實現(xiàn)對光催化效果的可控。未經(jīng)熱處理的無定形TiO2

3、納米管光催化活性很差。經(jīng)600℃煅燒后光催化活性最高;500~700℃之間混晶狀態(tài)的TiO2納米管比400℃時純銳鈦礦相的降解效果好。
   TiO2納米管和H2O2兩者聯(lián)合可以加速有機物污染物的降解。正交試驗確定了各因素對降解效果影響大小依次為:pH、MO初始濃度、H2O2濃度、煅燒溫度。通過單因素實驗研究發(fā)現(xiàn):酸性條件有利于甲基橙的降解。甲基橙初始濃度增加,降解率下降。光催化反應效率隨著H2O2用量增加而不斷提高。綜合考慮確

4、定最優(yōu)條件為:煅燒溫度為500℃、pH為6、H2O2濃度為0.4mM、MO濃度為20mg·L-1,60min時甲基橙降解率為90.87%。所研究降解反應均符合一級反應動力學,表觀反應速率常數(shù)變化趨勢與降解率分析結果相一致。
   在TiO2納米管金屬摻雜改性研究中,電解液含0.01MCuSO4,電壓為0.5V,電化學沉積1h制備得到Cu-TiO2納米管。FE-SEM結果顯示Cu-TiO2納米管保持著完整規(guī)則的管狀結構,Cu的有效

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