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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

溴酸盐是在各个饮用水行业厂家大量使用臭氧进行杀菌的过程中，不可避免产生的一种毒副产物。溴酸盐在国际上被认定为2b级的潜在致癌物，水中溴酸盐的去除受到各国科学家的高度关注。目前，处理水中溴酸盐含量的方法有很多，但都仍在不断完善中，还没有形成一套大家公认的好方法。有少数企业已经摸索出适合自己企业的工艺方法。而众多行业专家、学者一直在积极探讨如何能更好地检测和控制水中溴酸盐含量的方法。光催化还原bro3－ 是非常具有前景的去除途径之一。在众多的环境治理技术中,光催化技术由于其高效、无毒等特点,具有广泛的应用前景。合成高活性、高稳定性的光催化剂一直是研究的重点。 二氧化钛是一种重要的无机功能材料,有着其独特的物理和化学性能。二氧化钛光催化过程是通过产生光生电子和光生空穴对水体中的污染物进行还原作用和氧化作用,从而达到降解水中污染物的目的。,有着其独特的物理和化学性能。二氧化钛光催化过程是通过产生光生电子和光生空穴对水体中的污染物进行还原作用和氧化作用,从而达到降解水中污染物的目的。 本文阐述了光催化还原溴酸盐的研究背景；介绍了光催化还原溴酸盐的反应机理,并对现阶段报道的还原溴酸盐的控制方法，重点讲述了介孔二氧化钛微球的制备合成、表征及光催化还原溴酸盐的实验研究进展，并对实验的意义及相关的前景进行展望。

国内外研究现状

发展具有高催化性能的tio2光催化材料是光催化研究领域的重大课题。材料的微观结构和表面状态会影响催化状态。介孔二氧化钛材料,由于颗粒内部介孔的存在,二氧化钛的比表面积增大,其光催化性能也得到很大的提高。通过微结构调控、表面负载与改性等途径可以有效解决tio2光催化材料光响应范围窄、量子效率低等问题。

哈尔滨工业大学董洋课题组首次提出了在不外加还原剂及常规反应条件下,以负载贵金属的活性炭为催化剂,催化还原水中的溴酸盐。研究内容包括催化剂的效能和影响因素研究、溴酸盐的去除机理等,以期为饮用水中溴酸盐的去除提供新材料和新方法，开展了载银活性炭催化去除溴酸盐的探索性研究。包括载银活性炭制备参数的优化以及溴酸盐初始浓度、ph和共存阴离子等影响因素对载银活性炭活性的影响。他们的实验结果表明,载银活性炭的最佳制备条件为焙烧温度400℃、焙烧时间3h、负载量0.05%、氮气氛围和以银氨为前驱物。

液相催化加氢法作为一种低能耗、绿色环保的技术能有效的消除氯代有机物以及一些高价态无机离子的毒性,受到了广泛的关注。南京大学周娟等人分别使用了不同的载体来改善催化剂的性能,并对氯乙酸、溴酸盐和2,4-二氯苯酚的液相催化加氢反应机理和影响因素进行了系统的研究，并得出催化加氢后的催化效能更高的实验结论。

2. 研究的基本内容

目前各矿泉水生产企业在杀菌时多采用臭氧或紫外线杀菌，当臭氧杀菌时往往会与水中的溴化物发生发应生成溴酸盐。这就使得去除溴酸盐难度加大，但介孔二氧化钛微球光催化技术能够很好的打破一些技术壁垒，改变传统的活性炭吸附法等方法的弊端从而达到更好的去除效果。本论文主要体现以下研究内容：

1.研究去除水中溴酸盐的现实意义。2.现阶段国内外对去除水中溴酸盐的研究进展及实验背景。3.研究介孔TiO2光催化还原溴酸盐的反应机理及去除效果、实验进展。4.液相催化加氢方法对还原水中溴酸盐的反应机理及去除效果。5.比较其他方法对还原水中溴酸盐的利弊分析。6.对未来此研究方向的展望。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

以水中溴酸盐作为研究对象，用多种不同的方法对二氧化钛材料进行负载，并对其改性前后去除水中溴酸盐的效果进行比较，确定较佳去除效果时相对应的改性剂和改性条件，以此制备介孔二氧化钛微球；研究各种因素对其去除水中溴酸盐的影响。从吸附热力学和吸附动力学角度，系统分析介孔二氧化钛微球对水中溴酸盐的吸附行为，探讨其去除机理，同时初步了解催化加氢方法以备后续试验研究，并对实际城市生活污水进行初步处理，表明该项研究具有实际应用前景。

4. 参考文献

[1]r.c.buchanan,t.park,m.aguilar,j.a.toledo-antonio,f,pedraza.local order in titania polymorphs[j].international journal of hydrogenenergy.2001

[2]yu ren,zhen ma,peter g. bruce.ordered mesoporous metal oxides: synthesis and applications.chemical communications.2012

[3]matthews rw.photooxidation of organic impurities in water using thin films of titanium dioxide. journal of physical chemistry,the.1987