TiO-,2-薄膜的光催化性能及其在化學需氧量測定中的應用研究.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對水體化學需氧量進行測定的新方法，還以該方法為基礎開發研制了新型的COD分析儀。本論文內容共分五章： 第一章緒論 本章內容對TiO<,2>光催化劑的結構、性能及研究現狀，TiO<,2>薄膜的制備、TiO<,2>薄膜光催化性能的優化及其應用等方面的進展作一綜述。對當前國內外化學需氧量測

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

3、檢測水體化學需氧量的新方法，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K<,2>Cr<,2>O<,7>光催化還原產物Cr(Ⅲ)吸光度值的變化，來定量計算樣品的COD值。以葡萄糖為標準物質，探討了該方法測定化學需氧量的最佳反應條件，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，光催化反應后水樣無需后處理可直接進行測定，本方法與國家COD標準分析法具有好的相關性。 第四章利用溶膠-凝膠結合激光煅燒法制備Ti/TiO<,2>電極及其應用于測定化學需氧量的研究 本章采用溶膠-凝膠結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)對其進行了表征，同時還將該電極作為安培傳感器，應用于水體化學需氧量(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行電助光催化氧化，在反應同時通過采集工作電極上產生的電流信號來對水體的COD值進行定量的。將該方法用于標準水樣和實際水樣測定，分析時間短，減少了對環境的二次污染，本方法與國家COD標準分析法進行比對具有好的相關性。另外，還將用激光煅燒制備的和馬弗爐煅燒制備的Ti/TiO<,2>電極進行了對比研究，結果表明，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