1. 研究目的与意义
1.1 本课题研究意义
近年来,随着经济的迅猛发展,水污染成为当今许多国家和地区所面临的最大的环境问题之一,大量未经处理或只经过简单处理的工业废水和城市生活用水,包括有机废水、无机废水、含有毒的化学性物质废水、含有病原体的工业废水、含有放射性物质废水、生产用冷却水等直接排入水体,严重威胁人类生命健康,同时也制约着社会经济的进一步发展。因此,对水污染进行有效治理已经迫在眉睫。
现行的主要处理废水的方法可大致分为物理处理法、化学处理法、物理化学处理法和生物处理法四大类。在此基础上细分为电催化废水分解法、渗透、臭氧化的生物利用、吸附、固相过滤和混凝等方法,其中,电催化废水分解法的处理效率高,操作简便,但若是完全矿化污染物,则成本较高[1];焚烧会释放有毒的挥发性产物,且需要很长的处理时间;同样,臭氧的稳定性受pH值、温度等因素的影响很大。吸附、反渗透、混凝和过滤等老式物理方法并不能完全消除有机化合物和微生物,只能将它们从一个相转变为另一个相。此外,这些技术相对而言较为昂贵。因此迫切需要寻求更好的污水处理技术。
2. 研究内容和问题
1.1研究内容
(1)合成FeS2/TiO2-C纳米管;
(2)研究其催化性能。
3. 设计方案和技术路线
(1)合成FeS2/TiO2-C纳米管
以多孔Ti管为基材,先砂皮纸打磨,HF处理,去离子水洗涤,以Ag /AgCl为阳极,Pt为阴极,HF溶液为电解液,20 V阳极氧化1 h,水洗,烘干,马弗炉500 度焙烧制得TiO2纳米管/Ti。加入放置了10%葡萄糖溶液的高压反应釜内胆中,150 度高压水热反应 24 h,去离子水洗涤,管式炉500 度N2保护下焙烧,得掺碳的TiO2-C纳米管/Ti。
将TiO2-C纳米管/Ti作为工作电极,Pt片及Ag /AgCl电极分别作为对电极与参比电极,在含0.1 mol /L硫酸亚铁铵和不同浓度硫代硫酸钠( 0、0.05、0.10、0. 20、0.30 mol /L)的电解液中,于恒电位- 0.78 V条件下沉积15 min,即可得FeS2/TiO2-C纳米管/Ti。
4. 研究的条件和基础
磁力搅拌器,马弗炉,管式炉,高压反应釜,电化学工作站等。
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