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《cds的制備與光催化降解有機(jī)染料的研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文CdS的制備與光催化降解有機(jī)染料的研究姓名:宋錦申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):環(huán)境工程指導(dǎo)教師:田秀君20071201北京交通大學(xué)碩七學(xué)位論文中文摘要論文首先綜述了目前針對染料廢水的一些傳統(tǒng)和新興處理方法,通過比較,論證了光催化氧化法對其具有的特殊適用性和優(yōu)越性??偨Y(jié)了在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍很廣的納米CdS的制備方法,找到可行并且操作簡便,制備簡單的方法一溶膠一凝膠法,‘通過對Iii『人工作的總結(jié),初步判斷出影響納米CdS光催化性能的制備條件。通過與其他納米光催化材料的類比,初步篩選出光催化降解過程中會影響
2、其活性的外部因素,初步建立論文研究方案。采用CdCh和Na2S合成納米CdS粉體,并通過對亞甲基藍(lán)溶液的光催化降解、空白實(shí)驗(yàn)和暗反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的對比,確定制備出的硫化鎘粉體確實(shí)具有較高的光催化活性。通過分散劑的選擇,分析制備過程煅燒溫度、[S2‘】,【cd2+】、分散劑用量和合成溫度對納米硫化鎘顆粒的光催化活性的影響,確定了具有最佳催化活性的制備條件。通過XRD、BET、SEM、IR以及UV-Vis等手段,對粉體進(jìn)行了表征。研究制備出的CdS催化劑對于有機(jī)染料的光催化降解效果,以亞甲基藍(lán)作為目標(biāo)染料,確定CdS對其的降解能力,
3、并且通過條件的改變,研究CdS光催化降解亞甲基藍(lán)過程中,反應(yīng)時(shí)間、催化劑投加量、染料初始濃度、反應(yīng)pH值、光源強(qiáng)度、光照條件、外加氧化劑、反應(yīng)溫度等因素對光催化反應(yīng)的影響,通過多次實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證催化劑活性的可持續(xù)性。最后通過CdS對甲基橙染料的催化降解,來驗(yàn)證所制備的催化劑對于其他染料同樣具有商催化活性。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了硫化鎘光催化亞甲基藍(lán)溶液的動力學(xué)分析,進(jìn)行了亞甲基藍(lán)在硫化鎘上的暗吸附反應(yīng),并作LangTnuir擬合和Freundlich擬合計(jì)算其吸附速率常數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)證明硫化鎘光催化降解亞甲基藍(lán)符合一級動力學(xué)反
4、應(yīng)。低光強(qiáng)下,反應(yīng)速率常數(shù)隨著光強(qiáng)的增大而增大,兩者之間存在顯著的線性關(guān)系。改變光催化反應(yīng)溫度,計(jì)算表觀活化能E為19.131d/mol,證明溫度對反應(yīng)影響較小.通過降解過程中產(chǎn)物在可見光區(qū)的掃描,最終產(chǎn)物的紅外光譜分析以及亞甲基藍(lán)降解途徑的推測,考察了光催化降解機(jī)理。關(guān)鍵詞:納米硫化鎘;光催化性能;亞甲基藍(lán);制備條件;外部因素;動力學(xué)北京交通人學(xué)碩十學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACT:Sometraditionalandnewrisingmethodsofdyeseweragetreatmentweresumma
5、rized.Bycomparingthem,photocatalysiswasprovedtobeaspeciallyapplicableandpredominantmethodwhendecomposingthedyes,Nano-CdSiswidlyusedandthereforeissynthesizedinmanydifferentways.Amongthoseways,thesol—gelmethodisasimplyoperatingwaywhichcanalsobeapplicableincomposing
6、photocatalyst.Referedtotheothers’researchesaboutthecomposingconditions,chosepreliminarilytheconditionswhichmayhaveinfluenceonthedecomposingprocess.Inaddition,theexteriorconditionswhichmayaffectthedecomposingprocesswerescreenedoutbymakinganalogybetweenCdSandotherp
7、hotocatalyst.UseCdCl2andNa2StosynthesizeCdSnanoparticicsfirstly,andthenresearchontheprocessofphotocatalyticdecompositionofmethyleneblue.Theresultsofvacancystudyanddarkstudyshowthatcadmiunsulphideisaveryefficientphotocatalyst.StudyOntheeffectionofcalcinetemperatur
8、e,【s1/【Cd”】,dosageofdispersantandcomposetemperatureinpreparationofnano-CdS.Theresultstoldtheoptimalconditionsofcomposingtheeadmiunsulphideinordertoimprovetheef