改性TiO2光催化剂在印染废水深度处理中的应用.doc

编 号苏州科技学院大学生科研项目申报书项目名称：改性TiO2光催化剂在印染废水深度处理中应用的研究申 请 者： 李孟菁 纪丹萍 申报时间： 2008-04 项目类别： A类( ) B类（ ）共青团苏州科技学院委员会申请简况表说明：1、必须由申报者本人按要求填写。2、院（系）推荐意见签章视为对申报者及选题情况的确认。项目名称改性TiO2光催化剂在印染废水深度处理中应用的研究所属科类A、工科 B、理科C、文科D、艺术E、信息科学申请人姓 名李孟菁性 别女出生年月19861007院（系）苏州科技学院天平学院城建环保系专 业环境工程年 级2005联系电作者姓 名性别年龄学 历所在单位备注纪丹萍女21本科苏科天平学院有无合作者（ 有 ）无曹军男22本科苏科天平学院蒋励云男22本科苏科天平学院院系认证是否为我校正式注册在校的学生（专科生、本科生）。( )是 ( )否本课题是否为学生课外学术科技作品。( )是 ( )否选题范围属于（在合适条目后划）：1、有关教师科研与技术开发（服务）课题中的子项目。( )2、开放实验室、实训或实习基地中的综合性、设计性、创新性实验与训练项目。( )3、发明、创作、设计等制作项目。（ ）4、专业性研究及创新项目，创业计划与职业规划创新项目。（ ）5、社会调查项目。（ ）6、其他有研究与实践价值的项目。（ ）签 章：年 月 日项目情况表作品全称改性TiO2光催化剂在印染废水深度处理中应用的研究项目主要内容本实验的研究内容重点在于：(1)利用溶胶一凝胶法制备固定态掺杂改性TiO2，并研究最佳制备条件以及各影响因素。(2)采用XRD、TEM、SEM和UV-Vis技术对掺杂改性TiO2晶相结构和表面活性基元构造进行表征。(3)利用最佳条件下制备的改性TiO2进行降解印染废水实验:紫外光下的降解实验自然光下的降解实验。项目先进性及特点作为光催化剂TiO2存在两个问题:（1）隙较宽(3.ZeV)，对应吸收波长为387nm，仅能吸收紫外光，在可见光范围没有响应，对太阳光利用率低；（2）光生载流子的复合率高，光催化效率较低。光催化所用辐照光的波段一般位于紫外或近紫外光段。人工光源多为汞灯和氨灯，光强度大且波长可调，但能耗大，成本高。太阳光谱中的近紫外光足以将催化剂激活，可作为某些光催化反应的能量供应源，但其只占太阳光能的1%。与人工光源相比尽管太阳光强度较弱并受天气情况的制约，但它无需成本且用之不竭，在实际应用方面有着特殊的吸引力。对于这些问题的研究以处理印染废水为背景，利用溶胶一凝胶法采用掺杂的手段研制具有可见光活性的改性TiO2。从而解决以往TiO2光催化剂只有在紫外光下才能激发，光生电子一空穴对的复合较高的问题。此外，TiO2/Al2O3复合载体光催化剂具有更高的低温活性、高选择性和抗中毒能力，易于沉淀分离，同时弥补了TiO2比表面积小和机械强度差的缺点。 采用TiO2/Al2O3复合载体光催化剂深度处理印染废水，工艺简便，占地少，效率高，出水可以回用。项目的价值和意义作为光催化剂TiO2存在两个问题:（1） 隙较宽(3.ZeV)，对应吸收波长为387nm，仅能吸收紫外光，在可见光范围没有响应，对太阳光利用率低；（2） 光生载流子的复合率高，光催化效率较低。光催化所用辐照光的波段一般位于紫外或近紫外光段。人工光源多为汞灯和氨灯，光强度大且波长可调，但能耗大，成本高。太阳光谱中的近紫外光足以将催化剂激活，可作为某些光催化反应的能量供应源，但其只占太阳光能的1%。与人工光源相比尽管太阳光强度较弱并受天气情况的制约，但它无需成本且用之不竭，在实际应用方面有着特殊的吸引力。对于这些问题的研究以处理印染废水为背景，利用溶胶一凝胶法采用掺杂的手段研制具有可见光活性的改性TiO2。从而解决以往TiO2光催化剂只有在紫外光下才能激发，光生电子一空穴对的复合较高的问题。印染废水主要特点及危害有：水量大；浓度高。COD值较高，色泽深，严重影响水体日光的投射，不利于水生生物的生长，一般生化法难以去除；水质波动大；以有机物污染为主。除酸、碱外，废水中的大部分污染物是天然或合成有机物；处理难度较大。染料品种的变化以及化学浆料的大量使用，使印染废水含难生物降解的有机物，可生化性差。然而，而通常用作处理印染废水的方法如生化法、混凝法、电解法均难以满足排放要求，且不同程度会造成二次污染。自1976年Jone H.Carey等人发现在紫外光照射下，纳米TiO2可以非选择性的氧化降解各类有机物并使之彻底矿化成CO2和H2O，迄今为止已发现有数千种难降解有机物可通过光催化处理，均能有效的进行脱色、降解、矿化为无机小分子、CO2和H2O。因此纳米TiO2光催化氧化法作为一种新兴的水污染治理技术得到越来越多人的关注和研究。该技术具有低能耗、易操作、脱色速度快、氧化彻底、无二次污染等特点，且有望利用太阳能，具有广阔的发展前景。项目经费预算2000.00元（试剂、设备购置费：1400.00元，苏州市域交通费：200.00元，资料打印费：200.00元，通讯费：200.00元）指导教师意见表说明