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1、中文摘要半導(dǎo)體光催化的研究已經(jīng)有三十多年。雖然在基礎(chǔ)理論和應(yīng)用方面取得了很多進(jìn)展,但要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還存在許多困難。主耍的困難是缺乏具有良好應(yīng)用性能的高效光催化劑。本文設(shè)計(jì)了一種新的光催化劑,使其同時具有優(yōu)良的應(yīng)用性能和較高的光催化效率。為了提高光催化活性,木課題以滲透玻璃膜為載體,鈦酸「酯為原料,用溶膠■凝膠法制備出新型的滲透玻璃膜光催化劑。設(shè)計(jì)了相應(yīng)的反應(yīng)器和光催化性能測試裝置系統(tǒng)。本課題以甲基橙為口標(biāo)降解物,考察其在紫外燈照射下的催化氧化效果。著重討論了光照、流速等條件對降解率的影響。關(guān)鍵詞:光催化劑;滲透玻璃膜;二氧化鈦;溶膠?凝膠;甲基橙AbstractThe
2、semiconductorphotocatalysishasbeenstudiedfor30yearsandtheamazingprogresseshavebeenmadenotonlyinthefundamentalaspectbutalsointheapplications?However,(herearestillmanychallengesforpracticalapplicationsofsemiconductorphotocatalysis,inwhichamajorproblemishowtoimprovethequantumefficiencygre
3、atlyandtheapplicationpropertysimultaneously.Inthispaper,wetrytoresolvetheproblem.Inordertoimprovethephotocatalyticactivity,permeableglassmembranephotocatalystusingpermeableglassmembraneassupportandtctrabutyltitanateastitaniumprecursorwerepreparedbythesol-gelmethod.Aphotocatalyticreacto
4、randacharacterizationsystemaredesignedtoevoluatetheactivityofthephotocatalyst.Thephotocatalyticactivityofthephotocatalystischaracterizedusingmethylorangeasprobe,andtheeffectsofthelightintensity,velocity,andotherconditionsisdiscussed.Keywords:Photocatalyst;Permeableglassmembrane;Titania
5、;Sol一gel;Methylorange中文摘要I英文摘要II目錄Ill第1章緒論11.1研究背景11.2光催化原理21.3光催化的應(yīng)用31.4光催化劑的固載與光催化反應(yīng)器41.5二氧化鈦的改性5第2章反應(yīng)裝置的搭建62.1反應(yīng)裝置的構(gòu)建6第3章催化劑的制備83.1原材料83.2「02光催化劑負(fù)載載體的選取83.3二氧化鈦溶膠的合成方法83.4二氧化鈦溶膠的合成10第4章光催化性能測試分析124.1降解甲基橙12第5章結(jié)果與討論145.1甲基橙降解實(shí)驗(yàn)145.2流速對甲基橙降解率的影響155.3降解液濃度對甲基橙降解率的影響175.4紫外燈照射距離對甲基橙降解率的
6、影響19第6章結(jié)論20致謝21參考文獻(xiàn)22第1章緒論1.1研究背景隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類生活水平的日益提高,能源和環(huán)境問題越來越突出。一方面,能源需求的快速增長與石化資源有限的矛盾日益尖銳,多次發(fā)生的能源危機(jī)對世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成很大威脅;另一方面,經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展帶來的環(huán)境問題已嚴(yán)重威脅到人類的可持續(xù)發(fā)展。人們?yōu)榇诉M(jìn)行了人量的研究以解決這兩人問題,如利用太陽能、地?zé)崮?、朝汐能和風(fēng)能等可再生能源;開發(fā)綠色生產(chǎn)工藝和污染處理技術(shù)以減少環(huán)境的負(fù)荷等。其屮充分利用太陽能這個取之不盡、用之不竭的資源來獲取潔凈的二次能源或進(jìn)行污染物的處理,對于解決能源危機(jī)、保護(hù)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)
7、發(fā)展具有重要的意義。目前,太陽能的直接利用還存在范圍小、效率低、成本高、投資大等障礙,因此還需要進(jìn)一步探索新的技術(shù)和方法。1976年,Cnry等報導(dǎo)了在紫外光照射下二氧化鈦可降解有機(jī)化合物多氯聯(lián)苯,為環(huán)境治理開辟了新的途徑121o1979年Bard將光電化學(xué)理論擴(kuò)展到半導(dǎo)體光催化劑,為半導(dǎo)體光催化奠定了理論基礎(chǔ)⑶。Gratzel.等制得的污染敏化太陽能電池具有大于7%的光電轉(zhuǎn)化效率,實(shí)現(xiàn)低成木太陽能電池的制備。1995年,Blake綜述了300種可被光催化處理的有機(jī)化合物、1200多種冇關(guān)光催化過程的刊物和專利、42篇有關(guān)光催化研究的評述。隨著人口的增長和經(jīng)濟(jì)的