有機物基團對TiO2光催化制氫影響及廢水制氫工藝的研究.pdf

1、光催化制氫技術(shù)是催化領(lǐng)域的熱點和難點，而利用有機物制氫是一個重要課題。工業(yè)廢水中大多屬于有機廢水，研究光催化有機物制氫可以把降解污染物與產(chǎn)生清潔能源結(jié)合起來，實現(xiàn)工業(yè)污染治理與資源綜合利用雙重目標(biāo)。
　　 本文采用溶膠-凝膠法、水熱法和光沉積法制備了負(fù)載Pt的二氧化鈦納米管催化劑。催化劑制備過程中發(fā)現(xiàn):水、醇和鈦酸酯的摩爾比為5∶10∶1時，Pt負(fù)載時間為60 min時，以及Pt負(fù)載量為0.5％時催化劑具有最佳的制氫活性。對催化

2、劑進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)制備的催化劑具有良好的管狀形貌和較大的比表面積。
　　 采用制備得到催化劑對有機物進(jìn)行光催化制氫發(fā)現(xiàn):有機物在催化劑表面9h后制氫效率最高;核磁共振氫譜(1H-NMR)分析表明有機物裂解制氫過程在催化劑表面進(jìn)行，因氫鍵束縛產(chǎn)生的過渡產(chǎn)物無法脫附直至形成CO2。
　　 通過對不同官能團的有機物進(jìn)行光催化制氫發(fā)現(xiàn):碳鏈長度適當(dāng)時有助于制氫，含有碳支鏈時則會抑制制氫，過多的-OH和-COOH數(shù)目不利于醇和羧酸的

3、產(chǎn)氫，分子空間位阻、-OH的植入效率和C-C斷裂難度是解釋這一現(xiàn)象的原因。單純的胺基和堿性不能增強醇胺的制氫活性，胺基和-OH產(chǎn)生的電子效應(yīng)是大幅提高醇胺制氫的因素;醚基-O-、羰基-CO-、酯基-COO-和烷烴不具備類似-OH的氫鍵吸附能力，相應(yīng)的有機物制氫性能較低;苯環(huán)結(jié)構(gòu)由于其強穩(wěn)定性而無法產(chǎn)生氫氣。總體來說，分子與催化劑的氫鍵吸附作用和-OH對分子的植入效率是決定有機物制氫的兩個重要因素。
　　 對不同工業(yè)實際廢水進(jìn)行制