您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 化学工程 >掺杂掺杂改性与磁场处理对钙钛矿光催化性能影响电大

掺杂掺杂改性与磁场处理对钙钛矿光催化性能影响电大

收藏本文 2024-02-17 点赞:7217 浏览:21316 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:含钛高炉渣是钒钛磁铁矿炼铁后产生的固体废弃物,是我国冶金行业的一种废渣,其综合利用越来越倍受人们的重视。CaTiO3是含钛高炉渣中主要矿物之一,本论文以CaTiO3为探讨对象,探讨了CaTiO3在暗反应条件下吸附亚蓝的特性,并利用XRD、SEM、FT-IR、UV-vis等多种检测手段,系统地探讨了掺杂金属离子及磁场处理对CaTiO3光催化性能的影响,这对探讨含钛高炉渣的光催化性能起着非常重要指导作用。以CaCO3和Ti02作为原料,在1500℃下以固相合成策略制备CaTiO3,在CaTiO3吸附亚蓝实验中,结果表明:CaTiO3投加量对CaTiO3吸附亚蓝的影响不大,吸附率大概在10%,亚蓝的初始浓度对CaTiO3吸附亚蓝的影响较大,随着亚蓝初始浓度的提升吸附率下降,初始浓度为10mg·l-1亚蓝吸附率为13%,达到吸附平衡的时间在0.5h左右;具体考察CaTiO3的投加量、光照时间和亚蓝初始浓度等因素对CaTiO3在紫外-可见光下光催化降解亚蓝活性的影响。结论表明:CaTiO3最佳的投加量为0.25g;光照时间越长降解率越高,反应速率变慢;亚蓝的初始浓度越低光降解率越高,亚蓝初始浓度10mg·l-1光照90min的降解率为83.1%。系统探讨了焙烧温度和掺杂量对CaTiO3降解亚蓝光催化活性的影响,结果表明:由于金属离子掺杂和被烧温度的不同导致光催化剂的化学成分和光吸收能力的变化,金属离子进入CaTiO3晶格形成缺陷以及新矿物的生成提升了光催化剂的降解能力,掺杂1%Cr3+的CaTiO3在600℃下焙烧2h后,光照90min后对亚蓝的光催化降解率达到96.25%;掺杂0.1%Y3+的CaTiO3在600℃下进行焙烧后,光照90min对亚蓝的光催化降解率为96.6%;掺杂1%Co2+的CaTiO3在600℃下进行焙烧后,光照90min对亚蓝的光催化降解率为93.25%。在得到最佳焙烧温度和掺杂量后,再考察强磁场处理对CaTiO3光催化活性的影响,结果表明:0.5%Fe3+掺杂CaTiO3在600℃下6T强磁场处理后,光照90min亚蓝的降解率达到100%;在600℃条件下4T处理过的掺杂量1%Cr3+的CaTiO3效果最好,光照90min光降解率达到100%;然而600℃条件下4T处理过的掺杂量0.1%Y3+的CaTiO3效果最好,光降解率达到100%,这是由于强磁场条件下磁化过的CaTiO3能使光催化系统中产生的自由基更多的保持在三重态,并有效的延长自由基的寿命,羟基自由基所具有的强氧化性是使吸附在催化剂表面的亚蓝得以降解,并最终矿化,提升光催化降解率。关键词:CaTiO_3论文亚蓝论文光催化论文掺杂论磁场处理论文

    摘要5-7

    Abstract7-12

    第1章 绪论12-24

    1.1 引言12-13

    1.2 含钛高炉渣的组成及利用近况13-16

    1.3 光催化的基本原理16-17

    1.4 提升光催化剂效率的途径17-19

    1.4.1 降低光催化剂的禁带宽度17-18

    1.4.2 加入俘获剂以阻止h_(vb)~-和e_(cb)~-的复合18-19

    1.4.3 扩展光催化剂可利用的光谱范围19

    1.5 钙钛矿型复合氧化物光催化机理及影响因素19-21

    1.6 课题的提出作用目的及内容21-24

    1.6.1 课题的提出与作用21-22

    1.6.2 主要探讨内容22-24

    第2章 CaTiO_3的制备与表征24-30

    2.1 实验原料及设备24

    2.2 CaTiO_3的表征策略24-25

    2.3 CaTiO_3固相制备原理25-27

    2.3.1 热力学条件25-26

    2.3.2 动力学条件26-27

    2.4 CaTiO_3的制备27-30

    第3章 CaCO_3的光催化性能探讨30-42

    3.1 实验仪器及步骤30-31

    3.2 标准曲线和吸收曲线的测定31-34

    3.2.1 光的吸收基本定律一朗伯(Lambert)-比耳(Beer)定律31-32

    3.2.2 标准曲线测定32-33

    3.2.3 吸收曲线的测定33-34

    3.3 CaTiO_3的吸附特性34-37

    3.3.1 平衡吸附率34-35

    3.3.2 CaTiO_3吸附光谱浅析35-37

    3.4 影响吸附率平衡的因素37-38

    3.4.1 CaTiO_3添加量对吸附率的影响37

    3.4.2 亚蓝溶液浓度对吸附率的影响37-38

    3.5 亚蓝自身紫外-可见光下的降解38-39

    3.6 CaTi03光催化性能的影响因素39-41

    3.6.1 紫外-可见光照时间的影响39

    3.6.2 亚蓝初始浓度的影响39-40

    3.6.3 CaTiO_3添加量的影响40-41

    3.7 小结41-42

    第4章 掺杂对CaTiO_3催化性能影响42-68

    4.1 Cr~(3+)掺杂的影响42-50

    4.1.1 Cr~(3+)掺杂CaTiO_3的制备42

    4.1.2 Cr~(3+)掺杂CaTiO_3的表征42-48

    4.1.3 Cr~(3+)掺杂CaTiO_3的光催化活性48-50

    4.2 Y~(3+)掺杂的影响50-57

    4.2.1 Y~(3+)掺杂CaTiO_3的制备50

    4.2.2 Y~(3+)掺杂CaTiO_3的表征50-56

    4.2.3 Y~(3+)掺杂CaTiO_3的光催化活性56-57

    4.3 Co~(2+)掺杂的影响57-65

    4.3.1 Co~(2+)掺杂CaTiO_3的制备57-58

    4.3.2 Co~(2+)掺杂CaTiO_3的表征58-63

    4.3.3 Co~(2+)掺杂CaTiO_3的光催化活性63-65

    4.4 小结65-68

    第5章 强磁场处理对CaTiO_3光催化性能的影响68-86

    5.1 磁场处理对纯钙钛矿的影响69-73

    5.1.1 XRD浅析69-70

    5.1.2 SEM浅析70

    5.1.3 FT-IR浅析70-71

    5.1.4 UV-vis浅析71-72

    5.1.5 磁场对光催化效果的影响72-73

    5.2 磁场处理对Fe~(3+)掺杂钙钛矿的影响73-77

    5.2.1 XRD浅析73-74

    5.2.2 SEM浅析74

    5.2.3 FT-IR浅析74-75

    5.2.4 UV-vis浅析75-76

    5.2.5 磁场对光催化效果的影响76-77

    5.3 磁场处理对Cr~(3+)掺杂钙钛矿的影响77-81

    5.3.1 XRD浅析77-78

    5.3.2 SEM浅析78-79

    5.3.3 FT-IR浅析79

    5.3.4 UV-vis浅析79-80

    5.3.5 磁场对光催化效果的影响80-81

    5.4 磁场处理对Y~(3+)掺杂钙钛矿的影响81-84

    5.4.1 XRD浅析81-82

    5.4.2 SEM浅析82

    5.4.3 FT-IR浅析82-83

    5.4.4 UV-vis浅析83-84

    5.4.5 磁场对光催化效果的影响84

    5.5 小结84-86

    第6章 结论86-88

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号