论文部分内容阅读
粉煤灰作为众多发电厂的燃煤锅炉所排放出的废渣,也是非常宝贵的可利用资源,而使用粉煤灰作为主要原料,合成沸石分子筛,就成为了粉煤灰应用的一个很重要的方面。粉煤灰沸石分子筛以它所具有的良好的吸附性、分离作用以及在离子交换、催化等方面的重要应用而广泛受人们所青睐。以二氧化钛为主的光催化处理技术是一种具有高处理率、低能消耗、无二次污染、工艺设备简单的新型废水处理技术,但由于二氧化钛的颗粒较小,难回收,容易形成二次污染,用沸石分子筛做载体就可以很好的将其固定起来。本论文重点研究两个方面的内容,一是如何以粉煤灰作为主要原材料制备沸石分子筛,二是如何将制备好的沸石分子筛与二氧化钛有效负载。首先所采用的制备沸石分子筛的方法是碱熔融水热法,以预处理过的粉煤灰作为主要原材料,加碱熔融粉煤灰合成沸石分子筛。通过实验来研究不同灰碱比、不同焙烧温度及时间、不同水热晶化温度及时间等因素对合成沸石分子筛影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积测试(BET)等方法表征产物的形貌、物相、比表面积等并计算产率。测试结果表明,当NaOH:粉煤灰:Na2CO3为1.2:1:0.3,煅烧温度是550℃,煅烧时间是70min,晶化温度是90℃,晶化时间是24小时,所制得沸石分子筛主要是Na-X型,BET测定比表面积是90.123m2/g,产率为56.9%。以沸石分子筛作为载体来负载二氧化钛,根据所使用的原料不同总体采用了三种实验方案。以乙醇和钛酸四丁酯为主要原料制备负载型TiO2/沸石分子筛并讨论分子筛加入的先后顺序对实验结果的影响,结果表明用原位溶胶凝胶法负载二氧化钛所得产品形貌最佳,比表面积可达145.782m2/g,降解甲基橙的光催化率可高达50.2%;以钛酸四丁酯和异丙醇为主要原料制备负载型TiO2/沸石分子筛并讨论负载量的多少对实验结果的影响,结果表明40%TiO2/沸石分子筛比表面积最大,可达151.452m2/g,降解甲基橙的光催化率可高达59.8%;以异丙醇钛和异丙醇作为主要原料制备负载型TiO2/沸石分子筛并讨论焙烧温度对产品的影响,结果表明500℃的焙烧温度最佳,产品比表面积可达149.3m2/g,降解甲基橙的光催化率可达51.2%。对比这三种方案,本论文里所采用钛酸四丁酯与异丙醇制得的产品比表面积最大,光催化性能最好。