《纳米二氧化钛光催化机理及其新型COD测定方法与仪器的研究.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纳米二氧化钛光催化机理及其新型COD测定方法与仪器的研究.doc（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、纳米二氧化钛光催化机理及其新型COD测定方法与仪器的研究【摘要】：环境污染问题已经成为当前中国发展中的一个重大问题，水质的污染是环境污染的一大方面，污水是否达到排放标准由污水的污染指数决定，其中最重要的指标是污水的化学需氧量(COD)值。目前在工业和环境监测部门COD的检测方法仍沿用重铬酸钾滴定法和库仑法，但上述方法存在分析时间长、操作过程繁琐、测定准确度差、易带来二次污染等缺点。因此，需要建立新的方法以满足监测水体中的污染物，特别是用于监督工业污水排放的要求。新方法必须快速、准确、对环境友好，并能提高现有方法的灵敏度和使用范围。纳米TiO_2光催化作为一种高级氧化技术可将水中有机污染物完全光
2、催化降解为H_2O和CO_2，因此光催化在有机污染物降解方面具有降解效率高、无二次污染等优点而受到人们的广泛关注，在环境监测方面显示出广阔的应用前景。然而，纳米WiO_2光催化在应用上还存在许多问题，如催化剂悬浮体系存在的难回收、易中毒等缺点；光生电子和空穴极易复合而导致光催化效率低；对太阳能的利用率低，光催化方法单一等，这些限制了其在环境分析方面的应用。鉴于以上存在的问题，本论文开展了以下几个方面的工作：(1)将催化剂固定化解决悬浮体系存在的问题；(2)采用光电催化技术提高光催化效率；(3)以钛片为基体制备比表面积大催化活性更高的WiO_2纳米管电极来提高光催化效率：(4)制备QDs-CdS
3、敏化的TiO_2复合薄膜，扩展了TiO_2在可见光区的吸收，并提高了光催化效率。在解决上述问题的同时，研究了纳米TiO_2光催化的机理，并在此基础上建立了快速、操作方便、灵敏度高、应用范围广的测定COD的新方法，并研制了COD快速光分析仪，从而拓展了光催化在COD测定中的应用。本论文是国家自然科学基金项目和上海市科委重点项目的部分内容。全文共分五个部分：绪论(第一章)本部分内容分为纳米二氧化钛材料的光催化机理研究及应用、半导体量子点及其应用以及化学需氧量的检测现状与发展三个部分。并对这些领域方面的研究与进展作了综述。【关键词】：纳米二氧化钛QDs-CdS敏化二氧化钛纳米管光催化氧化化学需氧量【
4、学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2006【分类号】：X832【目录】：中文摘要9-13英文摘要13-18第一章绪论18-601.1纳米二氧化钛光催化及其应用18-341.1.1纳米二氧化钛光催化原理19-211.1.2纳米TiO_2材料光催化活性的影响因素21-241.1.3提高TiO_2光催化活性的方法24-311.1.4纳米二氧化钛光催化的应用31-341.2半导体量子点及其应用34-371.2.1半导体量子点的基本性质351.2.2半导体量子点的应用研究进展35-371.3化学需氧量检测的现状及进展37-491.3.1COD测定的标准方法381.3.2CO
5、D测定方法的发展概况38-441.3.3COD快速监测仪开发的现状44-491.4本论文的工作及意义49-52参考文献52-60第二章Br-离子选择性电极法测定化学需氧量的研究60-692.1前言60-612.2实验部分61-622.2.1仪器与试剂612.2.2实验方法61-622.3结果与讨论62-672.3.1纳米TiO_2-BrO_3-协同体系光催化氧化测定COD的机理62-632.3.2光催化氧化条件的选择63-662.3.3一些阴离子对测定COD值的影响662.3.4COD的标准曲线、检测限及实际水样的测定66-672.4结论67-68参考文献68-69第三章光催化氧化法测定地表水
6、化学需氧量的研究69-793.1前言69-703.2实验部分70-713.2.1仪器与试剂703.2.2纳米TiO_2膜的制备703.2.3实验方法70-713.3结果与讨论71-773.3.1纳米TiO_2薄膜材料的表征71-723.3.2纳米TiO_2-Ce(SO_4)_2协同体系光催化氧化测定COD的机理72-733.3.3光催化氧化条件的选择73-753.3.4氯离子和氧气的影响75-763.3.5TiO_2膜的重现性和稳定性763.3.6COD的标准曲线和检测限763.3.7实际水样的测定76-773.4结论77-78参考文献78-79第四章TiO_2纳米管的制备及其在化学需氧量测定
7、中的应用研究79-904.1前言79-804.2实验部分80-824.2.1仪器与试剂804.2.2阳极氧化法制备TiO_2纳米管电极80-814.2.3TiO_2纳米管的表征814.2.4实验方法814.2.5水样分析81-824.3结果与讨论82-894.3.1XRD及SEM表征分析82-834.3.2TiO_2纳米管修饰电极的光电催化性能研究83-854.3.3葡萄糖在TiO_2纳米管修饰电极上的光电流响应85-864.3.4外加偏压、pH对光生电流的影响86-874.3.5TiO_2纳米管电极的重现性和稳定性874.3.6与传统K_2Cr_2O_7氧化法的比较87-894.4结论89参
8、考文献89-90第五章量子点CdS敏化纳米TiO_2薄膜的制备及其光电催化性能研究90-1055.1前言90-915.2实验部分91-935.2.1仪器和试剂915.2.2QDs-CdSTiO_2薄膜电极的制备91-935.2.3光电化学测量935.3结果与讨论93-1025.3.1复合薄膜的紫外可见吸收、红外光谱93-945.3.2复合半导体薄膜的光电转换性能研究94-965.3.3复合半导体薄膜的光电催化性能研究96-1025.4结论102-103参考文献103-105第六章QDs-CdSTiO_2光电催化传感器测定化学需氧量的研究105-1146.1前言105-1066.2实验部分106
9、-1076.2.1仪器与试剂1066.2.2QDs-CdSTiO_2薄膜电极的制备106-1076.2.3实验方法1076.2.4水样的测定1076.3结果与讨论107-1126.3.1QDs-CdSTiO_2光电催化传感器的表征1076.3.2光生电流的产生107-1096.3.3有机物在QDs-CdSTiO_2光电化学传感器上的响应电流1096.3.4外加电压的影响109-1106.3.5传感器的线性范围和检测限1106.3.6QD-CdSTiO_2光电化学传感器的重现性和稳定性110-1116.3.7实际水样的测定111-1126.4结论112-113参考文献113-114第七章COD快速分析仪的开发和研制114-1237.1前言114-1157.2COD快速分析仪的研制115-1197.2.1仪器工作原理115-1167.2.2仪器的构成116-1187.2.3分析流程118-1197.3仪器的性能与应用效果119-1227.4结论122参考文献122-123附录：博士期间发表和待发表的论文123-124致谢124 本论文购买请联系页眉网站。
