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摘 要

光催化特性是纳米SnO₂的独特性能之一。纳米SnO₂在光催化方面有着良好应用。在本实验中，用罗丹明B模拟废水，SnO₂作为光催化剂，探究了催化剂用量、罗丹明B浓度和催化环境的酸碱度等条件对光降解罗丹明B的影响。结果表明，在功率为500 W的汞灯照射下，对于5 mg/L的罗丹明B，催化剂用量0.0040 g，在中性环境下，罗丹明B降解效果最佳。在相同条件下作了三次重复试验，结果表明，SnO₂作为光催化剂具有可重复使用性和良好的稳定性。

关键词：SnO₂ 光催化降解 罗丹明B

Photocatalytic degradation of rhodamine B by nano SnO₂ powers

Abstract

Photocatalytic properties are one of the unique properties of nano-SnO₂. Nano-SnO₂ has a good application in photocatalysis. In this experiment, Rhodamine B was used to simulate wastewater and SnO₂ was used as a photocatalyst to investigate the effects of catalyst dosage, rhodamine B concentration and pH of the catalytic environment on photodegradation of rhodamine B. The results showed that for 5 mg/L rhodamine B, the catalyst dosage was 0.0040 g under the irradiation of 500 W mercury lamp. Under neutral environment, Rhodamine B had the best degradation effect. Three repeated tests were carried out under the same conditions, and the results showed that SnO₂ has reusability and good stability as a photocatalyst.

Key Words: SnO₂; Photocatalytic degradation; Rhodamine B

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究意义 1

1.3 光催化技术 2

1.4 光催化原理 2

1.5 光催化的应用 3

1.5.1 污水处理 3

1.5.2 合成燃料 4

1.5.3 空气治理 4

1.6 SnO2 5

1.6.1 SnO2的光催化性能 5

1.6.2 二氧化锡的应用 5

1.7 二氧化锡的制备方法 7

1.8 降解率计算公式 8

第二章 实验部分 10

2.1 实验仪器 10

2.2 实验试剂 10

2.3 实验步骤 10

第三章 结果与讨论 13

3.1 罗丹明B的最大吸收波长 13

3.2 罗丹明B的标准工作曲线 13

3.3 催化剂用量对催化效率的影响 14

3.4 罗丹明B的浓度对催化效果的影响 15

3.5 pH对催化效果的影响 16

3.6 重复试验 17

第四章 结论 19

参考文献： 20

致 谢 25

第一章 文献综述

1.1 研究背景

伴随着时代的步伐，人们生活越来越好，但是各种资源却越来越紧张，其中最重要的就是水资源，因为水是人类赖以生存必不可少的物质条件。可是水不是可再生资源，随着社会经济和工业生产的快速发展，能源和环境问题日益严重^[1-3]。水污染是一个最严重的问题，困扰着许多研究人员。预防和控制水污染的最佳方法正变得越来越紧迫。我国是世界上最大的发展中国家，拥有丰富的水资源，但是我国庞大的人口数量导致了人均水资源很少。同时，我国庞大的工业体系需要大量的水，工业的污水量以及污水种类与日俱增。所以，如何处理水污染问题就显得十分重要。

废水的分类主要有生活废水和工业废水。其中工业废水中含有大量有毒物质，其主要来源于印染行业、石油化工、塑料工业，我们国家化工企业具有数量较多，分布较广，污染比较严重，治理难度比较大等特点。而目前化学工业废水的处理方法主要有物理处理法、化学处理法(中和法、混凝法、氧化还原法、电化学法等)、物理化学法、生物化学处理法等^[4]，但是这些方法效率低，耗能高等特点。近年来，新兴的半导体光催化氧化技术为我们提供了一种能巧妙利用光能和治理环境污染的理想方法。

1.2 研究意义

污水的处理是最有效节约水资源途径之一，能使水资源得到重复利用。在2010城市水业战略论坛上程晓冰指出我国水资源短缺。所以，污水处理对解决缺水问题有着非凡意义，光催化技术作为一种新兴的水处理技术，把光能转化为化学能，实现清洁能源的有效利用，推进污水处理大变革，同时满足了我国发展环境友好原则，这项工作意义非凡且任重道远，是实现水资源的合理配置、科学保护、循环利用的重要手段之一 ^[5-6]。

1.3 光催化技术

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