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本论文围绕纳米TiO<,2>光催化技术研究了光催化降解ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)有机废水的可行性和各种影响因素,研究内容包括纳米TiO<,2>的制备、纳米TiO<,2>的改性、影响光催化体系的因素、催化剂活性比较、催化剂表征分析,以及ABS废水的预处理,并对反应动力学进行了初步探讨。
在深入分析纳米TiO<,2>形成机理的基础上采用溶胶-凝胶法和水热法合成了纳米TiP<,2>,采用金属离子掺杂法和贵金属沉积法制备了改性TiO<,2>光催化剂,具体考察了水量、醇量、反应pH值、焙烧时间、焙烧温度和金属离子掺杂量等条件对降解ABS有机废水效果的影响,并采用TG-DTA、XRD、TEM、BET、UV-VIS等方法进行表征。此外,初步对反应动力学进行了分析,同时探讨了光催化剂的失活与再生性能。
经测试得出的溶胶-凝胶法最佳制备条件:去离子水与钛酸四丁酯的比例1:1,无水乙醇与钛酸四丁酯的体积比3:1,pH=3,焙烧时削4h,焙烧温度600℃:水热合成法最佳制备条件:晶化温度110℃,晶化时间24h,氢氧化钠的量与TiCl<,4>溶液中Ti的摩尔比4:1;表面活性剂的量与TiCl<,4>溶液中Ti的摩尔比0.1:1;最佳改性条件:银掺杂量2.0%,焙烧温度600℃。改性后TiO<,2>纳米粒子吸收光谱发生红移,在太阳光下也有一定降解。光催化降解ABS废水时COD从625.0mg·L<-1>下降到128.0mg·L<-1>,去除率达到80%,优于市场上的p-25型,同时BOD<,5>/COD值从0.2上升到0.4,可生化性得到提高,有利于后续生物处理。