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可回收高催化活性光催化剂的制备及应用 摘要：光催化氧化技术是近年来研究发展起来的一种新的污染治理技术。研究发现，利用光催化法能够有效地降解甚至矿化水和空气中的各种有机污染物，能够有效地将无机污染物转化成无毒的物质，也可以将氰化物、亚硝酸盐、硫氰酸盐等转化成无毒的形式；还可以应用于抗菌、除臭、空气净化、自洁净材料以及杀死癌细胞等。其中，TiO2具有化学稳定性好、耐腐蚀、高活性、廉价、无毒等优点，因此被广泛地用作光催化剂。 目前，TiO2光催化剂在水处理的应用中，大多是采用悬浮体系。粉末状悬浮态的TiO2颗粒在液相中与污染物接触面积大，传质效果好，因此催化效率高。但是目前的商品TiO2颗粒细小而且比重较小，在流体中不仅分离困难，难以回收，而且易发生凝聚降低活性，极大地限制了其实际应用。将TiO2固定在某种载体上，可以克服悬浮相TiO2光催化剂的缺点，解决催化剂分离回收难的问题，而且可以根据光催化反应器结构的不同来选择不同载体和工艺。 本论文采用四氯化钛或钛酸四丁酯为钛源前驱体，以间苯二酚和糠醛为炭质前驱物，通过一步溶胶凝胶法制备了二氧化钛光催化剂。通过XRD表征了光催化剂的晶型，SEM和TEM观察光催化剂的微观形貌，氮气吸附脱附分析了光催化剂的孔结构，紫外可见漫反射分析了光催化剂的光吸收性能。通过对亚甲基蓝的光催化降解，比较了不同钛源前驱体所制备的光催化剂的光催化活性。 关键词：可回收；二氧化钛；纳米；光催化剂；应用9463 Abstract：Photocatalytic oxidation technology research developed a new pollution control technology in recent years. Study found that the use of photocatalytic method can effectively degrade or mineralized water and various organic pollutants in the air, contaminants can be efficiently converted into non-toxic inorganic substances can be cyanide, nitrite, sulfur cyanate salt form into a non-toxic; also be used in antibacterial, deodorization, air purification, self-cleaning materials and kill cancer cells. Which, TiO2 has good chemical stability, corrosion resistance, high activity, inexpensive, non-toxic, etc., which is widely used as a photocatalyst. 2.1无机废水的处理 1 2.2 有机废水的处理 1 2.3 光催化杀菌除藻 2 3 光化学基本原理3 4TiO2光催化的合成方法3 4.1 溶胶－凝胶法（Sol-gel ）4 4.2化学气相沉积法 CVD4 4.3 物理气相沉积法PVD4 4.4液相沉积法（Liquid Phase Deposition，LPD）5 4.5电泳沉积法5 4.6分子吸附沉积法5 4.7阳极氧化法6 5本论文研究的内容及目的6 5.1研究内容6 5.2 研究目的和意义6 二 实验部分7 1实验用原料7 2实验用设备7 3材料制备7 4光催化剂的表征8 5光催化活性8 5.1不同浓度亚甲基蓝的配制8 5.2光催化活性实验8 5.3　20mg/l亚甲基蓝降解重复实验9 三 结果与讨论10 1 光催化剂的物理性能10 2 XRD11 3微观形貌12 TEM12 4 氮气吸附脱附曲线13 5紫外可见漫反射14 6光催化活性14 6.1 10mg/l亚甲基蓝光催化降解14 6.2 20mg/l亚甲基蓝光催化降解16 6.3 20mg/l亚甲基蓝降解暗反应17 6.4 20mg/l亚甲基蓝降解重复实验19 四 结论20 五 展望20 2.2 有机废水的处理 高浓度有机废水主要是印染、制药、炼油等工业生产过程中产生的废水，作为一种深度氧化技术，光催化法尤其适合于降解难以用其它方法降解的有毒有机物质。美国环保局公布了9大类114种有机物被证实可以通过半导体光催化氧化方法处理。 2.2.1光催化处理印染废水 印染废水具有浓度高、色度高、pH 高、难降解等特点，且大多含有苯环、胺基、偶氮基团等致癌物质，对环境危害很大。光催化氧