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文檔簡介
1、電站鍋爐補給水中有機物在高溫高壓下分解產生一些導致鍋爐和汽輪機組中金屬材料遭到腐蝕的酸性物質,使得爐水pH值下降,導致水冷壁管結垢和腐蝕,引發(fā)鍋爐爆管等事故;引起過熱蒸汽、飽和蒸汽中氫電導率上升,導致蒸汽品質下降;引發(fā)汽輪機中葉片和葉輪合金鋼的酸腐蝕和應力腐蝕損壞,減短汽輪機壽命,造成巨大經濟損失。隨著環(huán)境污染的日益惡化,水源中有機物也逐漸增多。通常的預處理方法只能去除水中40-60%的有機物,因此,探索一種高效去除電站鍋爐補給水中有機
2、物的方法在保證電站正常運行,延長汽輪機的壽命等方面具有極其重要的意義。 本文綜合比較當前去除水中有機物的方法,如強化混凝、活性炭吸附以及膜處理等方法的優(yōu)劣后,采用一種新型的水處理方法一光催化氧化法去除鍋爐補給水中的有機物。 自從TiO2被發(fā)現作為一種高效催化劑以來,人們在水處理和大氣凈化方面做了大量的研究。用TiO2做催化劑有以下明顯的優(yōu)點:在大范圍pH內TiO2具有化學穩(wěn)定性,光催化效率高,廉價無毒,基本不受水中一些常
3、見離子抑制的影響,可以降解難降解物質等。當光照情況下,TiO2與周圍的水分子及氧氣形成的自由基,能使接觸的一些有機物例如腐植酸等降解為CO2、H2O和其它一些小分子.然而,因為催化效率低下和僅在紫外光下激發(fā)限制了TiO2催化劑的大規(guī)模實際應用。所以,合成一種可見光響應且具有高效催化效率的催化劑是當今催化領域面臨的一大挑戰(zhàn)。 為了提高催化劑的活性,對TiO2摻雜金屬氧化物是一種有效的方法。很多金屬氧化物都被廣泛的研究,盡管其摻雜機
4、理仍然不是很清楚,但是在提高TiO2催化效率方面取得了巨大的進展。近年來,摻雜非金屬來改善TiO2催化劑的活性成為研究的熱點之一,通過摻雜非金屬來降低TiO2帶隙能來使激發(fā)限拓寬至可見光區(qū)。本文通過簡單實用的溶膠-凝膠法、水熱法等首次制備出金屬元素Gd和非金屬元素N共摻雜TiO2的復合光催化劑,用XRD分析了物質的結構,其中樣品的吸收光譜通過UV-Vis漫反射光譜(DRS)來檢測,TEM測試催化劑的表面形態(tài)。實驗選用電站鍋爐補給水中有機
5、物腐植酸為目標降解物。 結果表明:摻雜N能使吸收光譜紅移至可見光區(qū),而進一步摻雜稀土元素Gd大大提高了催化劑的活性。Gd/N雙元素摻雜樣品為銳鈦型結構,有紅移現象出現,可見光范圍內光響應增強:它對腐植酸的降解率隨光強的增大而升高,隨溶液pH值降低而增大:同時,釓氮共摻雜還具有協同效應。此外,本論文還對半導體ZnO和TiO2進行復合光催化劑的制備,在550℃煅燒時,固相法制備的樣品ZnO/TiO2摩爾比為2:1的效果最佳,實驗結果
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