改性負載型納米TiO2降解染色廢水的研究.pdf

1、近年來,環(huán)境問題成為世界的一個焦點問題,我國環(huán)保工作也進入一個新的時期,“清潔生產(chǎn)”觀念深入人心?！扒鍧嵣a(chǎn)”是對產(chǎn)品及其生產(chǎn)過程實施綜合污染預防的一項戰(zhàn)略措施,它以節(jié)約能源、減少物耗和促進廢物最小化為原則,從生產(chǎn)自身中解決環(huán)境問題。對印染行業(yè)來說,清潔生產(chǎn)總體可劃分為工藝最優(yōu)化、廢物最少化、廢物無害化三個步驟。印染加工中的染色廢水色度高、含有機物量大、COD值也比較高,屬于高濃度的印染廢水。染色廢水量大,如果能對這部分的廢水進行處理,

2、則可以大幅度降低染整加工用水對環(huán)境的污染,是實現(xiàn)染整加工中清潔生產(chǎn)的有效途徑。要降低染色廢水對環(huán)境的污染,主要是降低其色度和COD值。TiO2光催化劑以其深度氧化的能力,在處理染色廢水的過程中,可有效地降解有機物,以達到降低色度和COD值的目的。
　　本論文研究了通過采用過渡金屬離子摻雜和常壓低溫等離子體兩種方法對負載型納米TiO2薄膜進行了表面改性。探討了影響溶膠-凝膠法制備負載型納米TiO2薄膜的質(zhì)量的幾個重要因素,進行了過渡

3、金屬離子摻雜和常壓低溫等離子體表面改性對TiO2光催化劑的實際應用效果比較,測定了光催化反應后染色廢水的脫色率和COD降解率。運用FE-SEM、XRD、XPS、UV-VIS等技術研究了壓低溫等離子體表面改性納米TiO2薄膜的表面特征,并分析了納米TiO2薄膜經(jīng)過渡金屬離子摻雜和常壓低溫等離子體處理后光催化活性增強的原因。比較了兩種表面改性方法的優(yōu)缺點。實驗結果表明,在溶膠的制備過程中,水的加入量、加入的酸和溶劑的種類,以及制備光催化劑薄

4、膜過程中的涂敷次數(shù)和煅燒溫度均對制得的納米TiO2薄膜的質(zhì)量有一定的影響。納米TiO2薄膜經(jīng)過渡金屬離子摻雜和常壓低溫等離子體表面處理后,其光催化活性都有不同程度的增強。其中,過渡金屬離子(Fe3+、Sn4+)的摻雜存在一個最佳的摻雜濃度,Fe3+和Sn4+分別為2.00％和3.00%;經(jīng)過常壓低溫等離子體處理后的納米TiO2薄膜厚度約為1μm,TiO2顆粒分布均勻,平均粒徑為20.5nm,基本為銳鈦礦型,并且薄膜光響應范圍有向可見光區(qū)