TiO-,2-薄膜的光催化性能及其在化學(xué)需氧量測定中的應(yīng)用研究.pdf

1、本論文制備并表征了一些具有光催化活性的TiO<,2>薄膜，探討了TiO<,2>薄膜光催化劑的光催化氧化有機物的機理，提出了利用光催化氧化技術(shù)對水體化學(xué)需氧量進(jìn)行測定的新方法，還以該方法為基礎(chǔ)開發(fā)研制了新型的COD分析儀。本論文內(nèi)容共分五章： 第一章緒論 本章內(nèi)容對TiO<,2>光催化劑的結(jié)構(gòu)、性能及研究現(xiàn)狀，TiO<,2>薄膜的制備、TiO<,2>薄膜光催化性能的優(yōu)化及其應(yīng)用等方面的進(jìn)展作一綜述。對當(dāng)前國內(nèi)外化學(xué)需氧量測

2、定技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展作了詳細(xì)的闡述。 第二章TiO<,2>薄膜光催化氧化有機物的研究 本章內(nèi)容分為兩節(jié)，分別以羅丹明B和亞甲基蘭作為模擬物，進(jìn)行了利用TiO<,2>薄膜對水體中有機物光催化氧化的研究。 第三章石英管負(fù)載TiO<,2>薄膜光催化氧化測定化學(xué)需氧量的應(yīng)用研究 本章制備并表征了石英管負(fù)載的TiO<,2>薄膜，同時還提出了用石英管負(fù)載TiO<,2>結(jié)合K<,2>Cr<,2>O<,7>的體系光催化氧化

3、檢測水體化學(xué)需氧量的新方法，在這個體系中，K<,2>Cr<,2>O<,7>極易捕獲TiO<,2>表面光生電子，提高TiO<,2>光催化氧化能力。對于給定樣品，可以根據(jù)K<,2>Cr<,2>O<,7>光催化還原產(chǎn)物Cr(Ⅲ)吸光度值的變化，來定量計算樣品的COD值。以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，探討了該方法測定化學(xué)需氧量的最佳反應(yīng)條件，并擬合了工作曲線(線性范圍為50～500 mg 1<'-1>，最低檢測限為20 mgI<'1>)。將該方法用于實際

4、水樣檢測，分析時間短，減少了二次污染，光催化反應(yīng)后水樣無需后處理可直接進(jìn)行測定，本方法與國家COD標(biāo)準(zhǔn)分析法具有好的相關(guān)性。 第四章利用溶膠-凝膠結(jié)合激光煅燒法制備Ti/TiO<,2>電極及其應(yīng)用于測定化學(xué)需氧量的研究 本章采用溶膠-凝膠結(jié)合激光煅燒的方法制備了Ti/TiO<,2>電極，并用X射線衍射分析儀(XRD)和交流阻抗法 (EIS)對其進(jìn)行了表征，同時還將該電極作為安培傳感器，應(yīng)用于水體化學(xué)需氧量(COD)的測定

5、。本方法是利用Ti/YiO<,2>電極對水樣中的有機物進(jìn)行電助光催化氧化，在反應(yīng)同時通過采集工作電極上產(chǎn)生的電流信號來對水體的COD值進(jìn)行定量的。將該方法用于標(biāo)準(zhǔn)水樣和實際水樣測定，分析時間短，減少了對環(huán)境的二次污染，本方法與國家COD標(biāo)準(zhǔn)分析法進(jìn)行比對具有好的相關(guān)性。另外，還將用激光煅燒制備的和馬弗爐煅燒制備的Ti/TiO<,2>電極進(jìn)行了對比研究，結(jié)果表明，利用激光煅燒制備的傳感器具有更好的光催化活性，用于水體COD值的測定也具有更