1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着工业化的快速发展,水污染问题日益严峻,其中染料废水的处理尤为突出。
甲基橙作为一种常见的偶氮类染料,被广泛应用于印染、纺织等行业,其排放至水体中会对生态环境和人类健康造成严重危害。
因此,寻求高效、环保的甲基橙废水处理技术迫在眉睫。
2. 本选题国内外研究状况综述
TiO2光催化技术自1972年Fujishima和Honda发现以来,受到了国内外学者的广泛关注。
在过去的几十年里,人们对TiO2光催化剂的制备、改性、应用等方面进行了大量的研究,并取得了丰硕的成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究的主要内容包括以下几个方面:
1.TiO2光催化剂的制备:采用溶胶-凝胶法制备TiO2光催化剂,通过控制反应条件,调控TiO2的晶型、粒径和比表面积等结构参数,以获得高活性的TiO2光催化剂。
2.TiO2光催化剂的表征:采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积及孔径分析(BET)等技术对制备的TiO2光催化剂进行表征,分析其晶型结构、形貌特征、比表面积和孔径分布等。
3.TiO2光催化降解甲基橙性能研究:考察不同因素(如TiO2用量、甲基橙初始浓度、pH值、光照时间等)对TiO2光催化降解甲基橙效果的影响,并通过紫外-可见分光光度计测定甲基橙的降解率,以确定最佳反应条件。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法,具体步骤如下:
1.查阅国内外相关文献,了解TiO2光催化降解有机污染物的研究现状,掌握TiO2光催化剂的制备方法、表征手段和性能评价方法,为本研究奠定理论基础。
2.采用溶胶-凝胶法制备TiO2光催化剂,并通过控制反应条件,优化TiO2光催化剂的结构参数,以获得高活性的TiO2光催化剂。
3.采用XRD、SEM、TEM、BET等技术对制备的TiO2光催化剂进行表征,分析其晶型结构、形貌特征、比表面积和孔径分布等,建立TiO2光催化剂的结构与性能之间的关系。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.通过对TiO2光催化剂的制备方法进行优化,制备出具有高活性、高稳定性和良好重复利用性的TiO2光催化剂,为TiO2光催化技术的实际应用提供材料保障。
2.系统研究不同因素对TiO2光催化降解甲基橙效果的影响,确定最佳反应条件,为TiO2光催化技术的工程应用提供技术参数。
3.深入探讨TiO2光催化降解甲基橙的反应机理,确定主要的活性物种及其作用机制,为TiO2光催化技术的发展提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 孟素丽,张鹏,岳秀萍,等.二氧化钛光催化降解水中甲基橙的研究[J].环境工程,2018,36(S1):226-229.
[2] 郭素华,梁英,田玉奎,等.TiO2光催化降解水中有机污染物的研究进展[J].化学与生物工程,2022,39(10):18-24.
[3] 郝丽媛,胡先波,刘国栋,等.二氧化钛光催化降解染料废水的研究进展[J].水处理技术,2021,47(10):1-7.
