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摘要：本实验采用氧化铈、二氧化钛、二氧化钛空心球、铈掺杂二氧化钛为光催化剂，以罗丹明B、对氯苯酚的降解为模型反应，讨论了催化剂用量、底物浓度、底物 pH、纳米氧化钛粒径对降解效果的影响，并就四种催化剂对罗丹明 B和对氯苯酚的光催化降解行为进行了动力学实验。实验结果表明：氧化铈、二氧化钛、二氧化钛空心球、铈掺杂二氧化钛四种催化剂对罗丹明 B和对氯苯酚的催化性能从高到低依次是：空心球二氧化钛、P25、掺铈杂氧化钛、氧化铈。且四种催化剂对罗丹明 B和对氯苯酚的光催化降解行为符合一级动力学，其对罗丹明 B的光降解速率常数分别为 0.0022 min-1；对对氯苯酚的光降解速率常数分别为4.2754×10-4
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毕业论文关键字： 光催化；P25；氧化铈；对氯苯酚；罗丹明 B 20001
A Study on the Photocatalytic Degradation Performance of
Inorganic Photocatalyst to Refractory compounds
Abstract: By adopting the degradation process of Rhodamine B and Dichlorophenol as model
reaction, the factors influencing the photocatalytic degradation performance such as pH value
of the system , the dosage of catalyst and the concentration of the system were discussed. The
experimental results showed that cerium oxide, titanium dioxide, TiO2 hollow ball, cerium
doped TiO2 catalyst of Phodamine B and Dichlorophenol from high to low in turn is: hollow
ball titanium dioxide, P25, cerium doped complex titanium oxide and cerium oxide. And the
photocatalytic degradation of the four kinds of catalysts to Rhodamine B and Dichlorophenol
was a pseudo-first-order process, the degradation rate in turn were 0.0022 min-1
of the system Rhodamine B; the degradation rate in turn were 4.2754×10-4
of the system Dichlorophenol.
Key Words: photocatalysis ; P ; cerium oxide; Dichlorophenol ; Rhodamine B;
目录
1 绪论 1
1.1 前言 1
1.2 二氧化钛 . 2
1.2.1 二氧化钛 . 3
1.2.2 非金属掺杂二氧化钛 . 4
1.2.3 金属掺杂二氧化钛 . 4
1.2.4 贵金属沉积二氧化钛 . 5
1.2.5 复合二氧化钛 . 5
1.3 二氧化铈 . 7
1.3.1 二氧化铈 . 7
1.3.2 掺杂二氧化铈 . 8
1.3.3 复合二氧化铈 . 8
1.4 设计总说明 . 8
2 实验部分 10
2.1 实验材料 10
2.1.1 实验材料和试剂 10
2.1.2 主要仪器设备 10
2.2 实验原理 11
2.3 实验方案 11
2.3.1 光降解实验 11
2.3.2 单因素实验 11
2.3.3 光催化动力学实验 12
3 结果与讨论 . 14
3.1 光催化降解罗丹明 B的单因素实验分析 14
3.1.1催化剂用量对降解过程的影响 . 14
3.1.2底物浓度对降解过程的影响 . 16
3.1.3底物pH对降解过程的影响 18
3.1.4 空心球二氧化钛的粒径对降解过程的影响 20
3.2 光催化降解罗丹明 B的动力学实验分析 21
3.3 光催化降解对氯苯酚的单因素实验分析 22
3.3.1催化剂用量对降解过程的影响 . 22
3.3.2底物浓度对降解过程的影响 . 24
3.3.3底物pH对降解过程的影响 26
3.4 光催化降解对氯苯酚的动力学实验分析 29
4 结论 . 31
致谢 32
参考文献 . 32
1 绪论
1.1 前言
光催化技术是在20 世纪70年代诞生的基础纳米技术，在中国大陆我们会用光触媒这
个通俗词来称呼光催化剂。光催化材料是指通过该材料、在光的作用下发生的光化学反应