复合功能纸板制备及其光催化性能研究

论文摘要

为了开发二氧化钛粉体的低成本负载技术,解决二氧化钛对低浓度有机物光催化降解性能差的问题,本研究以商品二氧化钛粉体和矿物吸附剂粉体等为填料,应用改进的造纸技术制备了二氧化钛-吸附剂复合纸板;系统地考察了助留剂种类及其用量、电荷量比、纸浆种类和用量、吸附剂种类、纸板定量等因素对填料留着率的影响,探究出留着率大于90%的高填料含量复合纸板的制备条件。分别测定了二氧化钛-吸附剂复合纸板对低浓度亚甲基兰和直接大红染料溶液的光催化降解性能,考察了吸附剂种类、二氧化钛与矿物吸附剂的质量比、染料浓度、纸板面积等对光催化降解性能的影响,结果表明二氧化钛-吸附剂复合纸板对低浓度亚甲基兰和直接大红染料溶液具有较高的光催化降解性能,且易与溶液分离、可重复使用。最后,设计和制作了挥发性有机物光催化降解测定装置,测定了二氧化钛-吸附剂复合纸板对甲醛、甲苯气体等的光催化降解性能,考察了影响光催化性能的因素。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 国内外同类研究开发概况
• 1.3 有机高分子絮凝剂作用机理
• 2光催化技术概况和基本原理'>1.4 TiO₂光催化技术概况和基本原理
• 1.4.1 半导体能带理论
• 2光催化机理'>1.4.2 TiO₂光催化机理
• 1.4.3 半导体光催化量子效率的提高途径
• 1.4.4 影响二氧化钛光催化活性的因素
• 1.5 二氧化钛固定化技术
• 2降解有机污染物的研究进展'>1.6 TiO₂降解有机污染物的研究进展
• 1.6.1 光催化降解处理染料污染物研究进展
• 1.6.2 光催化氧化有毒气体污染物的研究进展
• 1.7 部分矿物吸附剂特点
• 1.8 论文研究内容和创新点
• 1.8.1 论文研究内容
• 1.8.2 论文创新点
• 2-吸附剂复合纸板的研制'>第2章 TiO₂-吸附剂复合纸板的研制
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验主要材料与仪器
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 PDADMAC/A-PAM二元助留体系的作用
• 2.3.2 阳离子淀粉/A-PAM二元助留体系的作用
• 2.3.3 助留剂用量与复合纸板中纸料留着率
• 2.3.4 浆种类和用量对纸料留着率的影响
• 2.3.5 矿物吸附剂对纸料留着率的影响
• 2.3.6 纸板定量对纸料留着率的影响
• 2-沸石复合纸板的SEM相片'>2.3.7 TiO₂-沸石复合纸板的SEM相片
• 2.4 本章小结
• 2-硅藻土复合纸板对有机染料的光催化降解研究'>第3章 TiO₂-硅藻土复合纸板对有机染料的光催化降解研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验材料与仪器
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 矿物吸附剂对亚甲基兰溶液的吸附
• 2与硅藻土的质量比对纸料留着率及纸板强度的影响'>3.3.2 TiO₂与硅藻土的质量比对纸料留着率及纸板强度的影响
• 3.3.3 亚甲基兰溶液的初始浓度对复合纸板光催化性能的影响
• 2与硅藻土的质量比对复合纸板光催化性能的影响'>3.3.4 TiO₂与硅藻土的质量比对复合纸板光催化性能的影响
• 2-硅藻土复合纸板面积的影响'>3.3.5 TiO₂-硅藻土复合纸板面积的影响
• 2-硅藻土复合纸板在光催化反应中的稳定性'>3.3.6 TiO₂-硅藻土复合纸板在光催化反应中的稳定性
• 3.3.7 矿物吸附剂的作用
• 3.3.8 复合纸板用于光降解直接大红
• 3.3.9 复合纸板的XRD表征和SEM表征
• 3.4 本章小结
• 第4章 复合功能纸板对甲醛气体的光催化降解研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验材料与仪器
• 4.2.2 复合纸板的制备
• 4.2.3 复合纸板的光催化性能测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 标准曲线的绘制
• 4.3.2 甲醛气体初始浓度对复合纸板光催化降解的影响
• 4.3.3 复合纸板数对甲醛光降解的影响
• 4.3.4 光照强度对复合纸板光催化降解甲醛气体的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 复合功能纸板对甲苯气体的光催化降解研究初探
• 5.1 前言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验材料与仪器
• 5.2.2 复合纸板的制备
• 5.2.3 复合纸板的光催化性能测试
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 甲苯分析工作曲线的绘制
• 5.3.2 紫外光强度对甲苯的降解作用
• 2-硅藻土复合纸板对甲苯的吸附'>5.3.3 TiO₂-硅藻土复合纸板对甲苯的吸附
• 2-硅藻土复合纸板对甲苯的光催化降解'>5.3.4 TiO₂-硅藻土复合纸板对甲苯的光催化降解
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历