《《强磁场对透辉石光催化性能影响的实验》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《强磁场对透辉石光催化性能影响的实验》-公开DOC·毕业论文（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 强磁场对透辉石光催化性能影响的实验Experiment of the diopside Processed by high magnetic field effection on the photocatalytic properties毕业设计任务书毕业设计（论文）题目：强磁场对透辉石光催化性能影响的实验基本内容：（1）研究前处理工艺制取合成的透辉石及掺杂透辉石材料，升温至1500，恒温4小时随炉温冷却取出。材料制取后，取出部分试样进行强磁场（6T,12T）处理。（2）研究的方法和条件光催化降解亚甲基蓝实验（本实验取强磁场处理前后2组试样分别进行试验）1. 用稀释法配置浓度为10mg/l的
2、亚甲基蓝溶液2. 量取配置好的亚甲基蓝溶液200ml加入到250ml的石英烧杯中，在亚甲基蓝溶液最大吸收波长662nm处测定溶液吸光度A1，测完后将样液倒回烧杯，以保持溶液体积不变。3. 然后称取一定量制得的催化剂（取0.3g样品）放入盛有亚甲基蓝溶液的烧杯底部，把烧杯置于电磁搅拌器上搅拌并置于紫外灯的正下方，液面处紫外强度。4. 吸附1小时候，打开紫外灯开始光催化反应。5. 降解1小时，静止10min后吸取上层清夜离心（1000r/min）15min后测得其吸光度，记为A2。6. 根据公式计算降解率。7. 处理数据并绘制图表。毕业设计（论文）专题部分：题目：基本内容：学生接受毕业设计（论文）
3、题目日期第1周指导教师签字：年月日摘 要光催化技术具有反应条件温和、无污染、低能耗等特点，因而在环境保护、能源转换、新物质合成等方面具有广阔的应用前景。通过多种改性手段改善催化剂的活性，提高催化剂的光催化效率是将这一技术推向实际应用的重要环节。本文从固体废弃物再资源化、环境污染防治和半导体光催化材料制备的低成本化出发，提出将含钛高炉渣作为光催化材料进行综合利用的新方法。本文在综述半导体光催化材料的光催化机理及应用的基础上，利用处理过的透辉石作为光催化材料，研究光催化降解亚甲基蓝溶液的多种影响因素，以寻求含钛高炉渣综合利用的新途径。实验所用光源为紫外灯，将透辉石作为光催化材料，悬浮于溶液中进行光
4、催化反应。以亚甲基蓝降解率为评价指标，进行光催化降解的实验研究。首先进行了透辉石作为光催化材料降解亚甲基蓝溶液的初步研究。结果表明：透辉石作为光催化材料降解亚甲基蓝溶液，降解率不是很高,为2.02%，说明透辉石的光催化性能不强。 其次进行了透辉石改性处理后作为光催化材料降解亚甲基蓝溶液的深入研究。利用XRD、SEM等多种测试手段。结果表明：适量掺杂TiO2，Fe2O3等均对亚甲基蓝溶液降解率有显著提高。磁场处理对透辉石降解亚甲基蓝溶液的光催化性能有所促进，其中磁场为6T时，掺杂0.34%TiO2与0.067%Fe2O3的透辉石降解效果较好，降解率为35.36% 关键词：透辉石；光催化；亚甲基蓝
5、；降解率；强磁场- 16 - AbstractPhotocatalysis is an attractive approach for environmental protection, energy transformation and functional group transformation because of its advantage such as low-temperature, nonenergy intensity and non-pollution. Photocatalysts is the key part in photocatalysis, and furth
6、er improvement on its activity and efficiency by selective surface treatment by modifying the properties of the particles is an essential step to apply this novel technology. At the present, a new method to apply titania-bearing blast furnace slag as the raw materials for making photocatalytec mater
7、ials was proposed, aiming at an integrated utilization of resources and low-cost fabrication of semiconducting photocatalytic materials. Based on the review of photocatalytic mechanism and applications of photocatalysts, the diopside was used as photocatalytic materials to degrade MB solution throug
8、h photocatalytic reactions. Effects of various factors on the degradation process were studied on the basis of experimental results. All of the present work is aimed at exploring diopsideThe photocatalytic reaction was progressed under the ultraviolet light (UV-light), while the TBBFS were suspended
9、 in the solutions. Photocatalytic actevity of diopside was evaluated by the degradation of MB solution.First of all, the experiments of photacatalytic degradation of MB solution with the diopside as photocatalysts were preliminary researched. The results show that the material has poor photocatalyti
10、c activity.It is2.02%Then the experiments of photacatalytic degradation of MB solution with the modified diopside as photocatalysts were delve in research. In this dissertation, the photocatalytic activity and surface properties of modified diopside have been characterized by XRD, SEM. The results s
11、how that the adulterateproper Cu powders, disposition of noble metal TiO2，Fe2O3 is anvantageous for improving the degradation of MB solution. The photocatalytic activity of modified TBBFS which is treated by high magnetic field can improve the degradation of MB solution, Therefore, the best degradat
12、ion rate is 35.36% under 6T magnetic.Key Words: titania-bearing blast furnace slag; photocatalysis; methylene blue (MB);degradation rate; high magnetic field目录毕业设计任务书i摘 要iiAbstractiii目录iv第一章绪论- 1 -1.1引言- 1 -1.2透辉石简介- 2 -1.3光催化材料的研究进展- 3 -1.3.1离子掺杂- 3 -1.3.2半导体的复合- 4 -1.3.3贵金属沉积- 4 -1.3.4有机染料的光敏化- 5
13、-1.3.5其他光催化材料- 5 -1.4实验的理论基础- 6 -1.4.1半导体光催化材料的性质- 6 -1.4.2光催化材料的改性处理- 8 -1.4.2.1过渡金属离子掺杂- 8 -1.4.3晶粒尺寸对光催化性能的影响- 10 -1.5 本课题的提出与研究内容- 11 -1.5.1 本课题的提出- 11 -1.5.2 本课题的主要研究内容- 11 -1.5.3 本课题的创新点- 12 -第二章原料处理与实验准备- 14 -2.1原料的处理- 14 -2.2实验设备与实验样品、试剂- 14 -2.3 材料的制备- 15 -2.4吸收曲线与标准曲线的测定- 15 -2.4.1 吸收曲线- 1
14、5 -2.4.2 光的吸收基本定律朗伯(Lambert)-比耳(Beer)定律- 16 -2.4.3 标准曲线- 16 -2.4.4 吸收曲线的测定- 16 -2.4.5 标准曲线的测定- 17 -第三章 改性透辉石光催化性能的研究- 21 -3.1实验方法- 21 -3.2改性透辉石对紫外光的折射率分析- 21 -3.2.1实验过程及数据处理- 21 -3.2.2数据处理与结果分析- 22 -3.3 空白对照实验- 22 -3.3.1亚甲基蓝在紫外光下降解实验- 22 -3.3.2透辉石降解亚甲基蓝实验- 23 -3.4掺杂TiO2 对光催化性能的影响- 23 -3.4.1实验过程及数据处理
15、- 23 -3.4.2结果分析及讨论- 25 -3.5掺杂Fe2O3对光催化性能的影响- 25 -3.5.1实验过程及数据处理- 25 -3.5.2结果分析及讨论- 27 -3.7磁场改性透辉石对光催化性能的影响- 28 -3.7.1实验过程及数据处理- 28 -3.7.2结果分析与讨论- 36 -第四章 结论- 38 -参考文献- 39 -致谢- 41 -附 录- 43 - 第一章 绪论1.1引言 21世纪资源、环境及能源将是我们面临的三大主要难题，光催化技术是解决这些问题及维持人类可持续发展的关键所在。光催化技术具有以下优点：(1)水中所含多种有机污染物均可被完全降解为CO2、H2O等，无机污染物被氧化或还原为无害物；(2)不需要另外的电子受体(如H2O2)；(3)合适的光催化剂具有廉价、无毒、稳定及可以重复使用等优点；(4)可以利用取之不尽用之不竭的太阳能作为光源激活光催化剂；(5)该法结构简单、操作条件容易控制、氧化能力
