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1、系部： 化学与化工系 专业： 学号： 学生： 指导教师（含职称）： （讲师） 1. 课题意义及目标 TiO2光催化剂因其具有无毒、价廉易得、稳定性好、抗光腐蚀等优点，已被广泛应用于解决当代具有全球挑战性的能源再生和环境净化问题。然而，纯的TiO2材料的光生电子空穴复合几率高；另一方面，TiO2晶体较大的禁带宽度，只有波长落在紫外光区才能被激发，严重地阻碍了对太阳光能的有效利用。大量的研究表明稀土金属氧化物是很好的结构助剂和电子助剂，它在提高催化剂的活性、选择性及热稳定性方面起了很大的作用。本课题拟在TiO2-SiO2基础上掺杂稀土元素Bi金属元素。2. 主要任务（1）查阅文献资料10篇以上，深

2、入了解课题内容,拟定实验方案，写出开题报告。（2）采用溶胶凝胶法制备纯的TiO2-SiO2和Bi掺杂的TiO2-SiO2光催化剂；考察Bi的掺杂量，煅烧温度、煅烧时间；（3）对制备的光催化剂进行光催化剂降解甲基橙性能的研究，考察染料溶液起始浓度、催化剂加入量、染料溶液pH、双氧水加入量。（4）最后要给出该课题今后研究的方向和改进措施。3. 主要参考资料1 伍胜,李新平,李颖. TiO2光催化技术处理制浆造纸废水的试验研究J.黑龙江造纸，2006,1：13-18.2 王伟.纳米二氧化钛光催化氧化法处理印染废水D.保定：华北电力大学，2008.3 方佑龄，赵文宽，尹少华等.纳米TiO2在空心陶瓷微

3、球上固定化及光催化分解辛烷J.应用化学，1997，14（2）：81-83.4 范益群，史载锋，徐南平等.光催化膜反应器用于亚甲基蓝的降解.南京化工大学学报，1999，21（5）：49-52.4. 进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1查阅相关文献资料，设计实验方案3月3日3月12日2Bi掺杂TiO2SiO2光催化剂的制备3月13日4月13日3Bi掺杂TiO2SiO2光催化剂降解甲基橙4月14日5月14日4补充实验数据，完善实验内容5月15日6月1日5完成毕业论文及答辩工作6月2日6月22日审核人： 年 月 日毕业设计（论文）任务书 稀土元素掺杂TiO2-SiO2光催化剂的制备及降解甲基

4、橙染料 化学与化工系 专业： TiO2光催化剂因其具有无毒、价廉易得、稳定性好、抗光腐蚀等优点，已被广泛应用于解决当代具有全球挑战性的能源再生和环境净化问题。本课题拟在TiO2-SiO2基础上掺杂稀土元素La和Ce两种稀土元素。（2）采用溶胶凝胶法制备纯的TiO2-SiO2，Ce掺杂的TiO2-SiO2光催化剂和La掺杂的TiO2-SiO2光催化剂；考察Ce、La的掺杂量，煅烧温度、煅烧时间；1 史载锋，范益群，徐南平等.不同光源对光催化降解亚甲基蓝的影响J.南京化工大学学报，2000，22（1）：59-63.2 方世杰，徐明霞，黄卫友等.纳米TiO2光催化降解甲基橙J.硅酸学报，2001，2

5、9（5）： 439-442.3 赵莲花，孙尚梅，康振晋等.关于纳米二氧化钛光催化分解罗丹明B的研究J.延边大学学报（自然科学版），2003，29（3）：189-193.4进度安排稀土元素掺杂TiO2-SiO2光催化剂的制备稀土元素掺杂TiO2-SiO2光催化剂降解甲基橙 年 月 日 过渡金属元素掺杂TiO2-SiO2光催化剂的制备及降解甲基橙染料 本课题拟在TiO2-SiO2基础上掺杂过渡金属元素Fe、Co、Ni、Cu、Zn。（2）采用溶胶凝胶法制备纯的TiO2-SiO2、Fe掺杂的TiO2-SiO2光催化剂，Co掺杂的TiO2-SiO2光催化剂，Ni掺杂的TiO2-SiO2光催化剂，Cu掺杂

6、的TiO2-SiO2，Zn掺杂的TiO2-SiO2光催化剂；1 甘礼华，陈龙武，盛闻超等.TiO2薄膜制备及其对亚甲基蓝光催化降解的影响J.建筑材料学报，2003，6（3）：274-278.2 郑伟双，张光友，卢士香等.掺铜纳米二氧化钛光催化降解偏二甲肼废水J.科技导报，2006，24（7）：21-23.3 郭延红.人造沸石负载TiO2光催化降解水中苯酚的研究J.西安科技大学学报，2006， 26（2）：231-234过渡金属元素掺杂TiO2-SiO2光催化剂的制备过渡金属元素掺杂TiO2-SiO2光催化剂降解甲基橙 溶胶凝胶法不同制备条件对TiO2-SiO2降解甲基橙染料性能的影响 1.课题

7、意义及目标TiO2光催化剂因其具有无毒、价廉易得、稳定性好、抗光腐蚀等优点，已被广泛应用于解决当代具有全球挑战性的能源再生和环境净化问题。（2）采用溶胶凝胶法制备纯的TiO2和TiO2-SiO2光催化剂；考察了制备过程中不同的溶剂、不同的水解抑制剂，煅烧温度、煅烧时间；（3）对制备的光催化剂进行光催化剂降解甲基橙性能的研究。3.主要参考资料21 陈丽娟，田进涛，刘学忠等.二氧化钛纳米薄膜溶胶凝胶法制备研究J.现代技术陶瓷，2008 ,117: 3-7.22 传秀云，卢先春，卢先初.热处理对TiO2/埃洛石降解亚甲基蓝特性的影响J. 中国粉体工业，2008，4: 31-34.23 桥本和仁，藤岛

8、昭.图解光催化技术大全M.北京：科学出版社，2007.查阅文献资料，确定实验方案溶胶凝胶法制备TiO2-SiO2光催化剂TiO2-SiO2光催化剂降解甲基橙 多孔级结构TiO2-SiO2光催化剂的制备及其性能研究 （2）采用不同方法制备TiO2-SiO2；考察制备方法，煅烧温度、煅烧时间；（3）对制备的光催化剂进行表征并对染料废水进行降解，考察染料溶液起始浓度、催化剂加入量、染料溶液pH、双氧水加入量。1 叶锡生, 焦正宽, 张立德, 等. 板钛基TiO2纳米晶的结构相变和热稳定性J. 材料研究学报, 1999, 13（5）: 487-491.2 沈伟韧, 赵文宽, 贺飞, 等. TiO2光催

9、化反应及其在废水中的应用J, 化学进展, 1998, 10（4）: 349-361.3 王训, 祖庸, 李晓娥. 纳米TiO2表面改性J. 化工进展, 2000, （l）: 67-69.采用不同的模板剂制备TiO2-SiO2光催化剂TiO2-SiO2光催化剂的表征及降解甲基橙 煤矸石化学活化剂的分析 煤矸石是在煤炭形成过程中与煤共生、伴生的岩石，是煤炭生产和浮选加工过程中产生的固体废弃物，是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一。由于天然存在的煤矸石具有较高的晶格能，几乎不具有反应活性，从利用的角度考虑，必须借助外力、热、及其它活性激发物质的作用过程，才有可能改变煤矸石的结构状态和相组成。常规

10、的煤矸石活化方法有：热活化、机械活化、化学活化。化学活化通过某种化学物质的作用，促进系统水化的进行。化学活化与热活化相比，不会给环境带来二次污染。有鉴于此，本课题旨在对煤矸石化学活化剂（来自山西省环境生态研究中心）进行分析，以期为煤矸石大规模应用于水泥活性材料提供依据。（2）煤矸石化学活化剂的物理分析及分离；（3）煤矸石化学活化剂的化学分析及仪器分析。（4）最后给出该课题所研究煤矸石化学活化剂成分。1 王海霞, 倪文, 黄屹, 等. 利用活化煤矸石制备新型胶凝材料J. 矿产综合利用, 2011, （3）: 36-39.2 吕兰颂. 矸石对地下水的污染J. 中国人口资源与环境, 2014, 24

11、（3）: 107-109.3 郭伟, 李东旭, 陈建华，等. 活化煤矸石的胶凝性能研究J. 矿业研究与开发, 2007, 27（3）: 35-37.煤矸石化学活化剂的物理分析及分离煤矸石化学活化剂的化学分析及仪器分析 工艺条件对煤矸石热活化过程中S释放量的影响 热活化是将煤矸石粉加热到一定温度时，煤矸石中的高岭土组分在一定温度下发生脱水和分解，生成偏高岭土和无定形的二氧化硅及氧化铝，原来的结晶相分解破坏，此状态下煤矸石就具有了活性；热活化煤矸石不仅消耗大量电能，且活化后的铝硅溶出率仍然比较低，同时在高温的焙烧下，煤矸石中的硫会以硫的氧化物的形式释放出来，对环境造成二次污染。有鉴于此，本课题旨在

12、研究煤矸石热活化过程中工艺条件对S释放量的影响，以期为煤矸石热活化减少硫的释放提供依据。（2）考察活化温度对煤矸石热活化过程中S释放量的影响；（3）考察煤矸石粒径对煤矸石热活化过程中S释放量的影响。（4）最后给出结论。活化温度对煤矸石热活化过程中S释放量的影响煤矸石粒径对煤矸石热活化过程中S释放量的影响 秸秆木质素的改性及吸附废水溶液中Pb2+的性能研究 木质素是地球上资源第二丰富的天然聚合物，其存在量仅次于纤维素。木质素不仅是树木的重要组分（约占植物重量的20%30%）而且各种秸秆也都含有相当丰富的木质素。几千年来木质素被当作燃料白白烧掉，此外木质素还是造纸工业中最有害的杂质。因此如何有效地

13、利用好木质素这种可再生能源，提高其附加值，并解决环境污染问题已成为科研工作者研究的出发点。木质素含有酚羟基和苯环上的活泼氢等活性基团，因此具有一定的吸附性能，对重金属离子吸附作用明显，为了提高木质素吸附剂的吸附容量，很多科研工作者对木质素进行了改性。本文旨在通过对木质素进行改性后，考察其对金属Pb的吸附性能，与没有改性的木质素作对比，看其吸附效果是否会显著增强。（2）对秸秆进行木质素的提取并改性木质素的改性，考察原料配比，确定最佳工艺条件；（3）用改性后的秸秆木质素吸附废水溶液中Pb2+。1 马英梅，方桂珍，张锐，等.谷氨酸-木质素吸附剂的制备及对Pb2+的吸附性能J. 东北林业大学学报，20

14、09，37（ 10） : 882 谢燕，曾祥钦巯基木质素的制备及其对重金属离子的吸附J水处理技术，2006，32（ 6） : 733 王海堂, 李道聪, 魏传波, 等. 一种新型的大环配体的合成与表征 J .化学试剂, 2001, 23（ 4） : 229秸秆木质素的改性改性后的秸秆木质素吸附废水溶液中Pb2+ 秸秆的活化及吸附甲基橙性能研究 随着农村经济的发展,农民生活水平的提高,秸秆产量逐年增多。玉米秸秆作为我国三大农业废弃物之一,其产量尤其惊人,常规处理方法通常是焚烧处理，这样造成了很大程度的环境污染。因此从根本上解决秸秆的综合利用问题已经迫在眉睫。探索有效的农作物秸秆的资源化利用途径有

15、着十分重要的意义。玉米秸秆具有一定的吸附性，但是吸附效果不是很好，所以我们通过对玉米秸秆改性来制备吸附性更好的吸附剂，应用于处理染料废水废水, 从而达到“以废治废”,实现社会效益、经济效益及环境效益的统一。（2）对秸秆进行微波活化，考察活化时间，微波功率，确定最佳工艺条件；（3）用甲基橙溶液模拟染料废水，以活化后的秸秆进行吸附，考察甲基橙起始浓度，活化秸秆加入量，溶液酸度。1 刘祖广,王迪珍.木质素阳离子乳化剂的制备及其表面活性研究J.精细化工,2004, 21（ 8） : 5672 蒋挺大.木质素M, 北京: 化学工业出版社, 环境科学与工程出版中心, 2001.秸秆的活化-微波活化活化后的秸秆木质素吸附甲基橙