毕业论文_MWNTsTiO2复合材料光催化活性研究.doc文档23页全文免费阅读

张秀芳等对行改性，改性后对染料降解率可达以上，出水色度符合国家排放要求。

化工废水的处理化工废水的基本特征为极高的盐度对微生物有毒性，是目前水处理技术方面的研究重点和热点。

大量研究表明，在不同的催化氧化条件下，以主的半导体光催化剂对常见的化工污染物都有较好的催化氧化效果。

刘瑛等采用浮体系光催化氧化处理苯酚废水，去除率达。

赵玲等报道以自制的纳米光催化剂，在定的催化条件下，经汞灯照射据红外图谱分析，光解后产物基本矿化。

农药废水的处理农药般分为杀虫剂和除草剂，危害范围广，在大气土壤和水体停留时问长，对动植物有极大危害。

信欣等以活性炭为载体，用制备了含有敌敌畏的污水的降解效率达武正簧等以铜丝为基底物镀上膜，在定的催化条件下，对氧化乐果和久效磷的光催化降解率高达。

利用光催化氧化降解农药不会生成其它有毒物质，无二次污染，具有其它方法无可比拟的优点。

含油废水的处理在石油开采运输和使用过程中，每年都有石油类物质废弃到地面江湖和海洋之中，对水体及水域环境造成严重污染。

张海燕等报道其制备的纳米级的存的条件下，太阳能与人工光源并用处理现场低含油采油污水时，光照可使污水中油的去除率达到而仅利用太阳光照射后，油的去除率也可达到。

表明利用太阳能处理油田污水是完全可行的。

无机废水的处理水中的无机污染物主要以重金属离子为主，如的离子。

汞对人体脑神经系统危害极大铬是严重的致癌物质，能引起局部肉瘤，使癌症发病率升高铅易使人中毒，引起呼吸系统病变。

周林波等以催化剂光降解含铬废水，去除率可达用精氨酸改性胶体面，然后光催化还原附和还原效率提高到可见应用催化剂处理无机废水具有较好的效果和很大的应用潜力。

杀灭水中细菌生活污水医院污水和食品加工等废水中含有大量病原微生物病毒等，饮用水微生物污染会导致大面积的传染性疾病的行。

此外，地面水大量存在的藻类及其代谢产物也容易污染饮用水。

催化降解有机污染物应用的个重要方面就是催化杀菌。

刘镜平等采用新工艺制备出具有光催化活性的纳米菌剂，实验表明所制备的有良好的杀菌效果，杀菌率达到。

合材料随着经济的发展，环境污染越来越严重，特别是水资源污染已严重威胁着人类的健康，引起了人们的高度重视。

在污水处理方面，以往常用的方法主要有过滤法沉淀法气浮法化学混凝法等，但这些方法去除率低，净化很不彻底，而且对废水具有极大的选择性，而导体光催化氧化技术的出现克服了许多传统方法的不足，为污水处理提供了全新的思路，因具有如下的优点，已成为各国研究者研究的热点水中所含多种有机污染物均可被完全降解为等，无机污染物被氧化或被还原为无害物不需要另外的电子受体，如具有廉价无毒稳定及可重复使用等优点可以利用取之不尽用之不竭的太阳能作为光源激活光催化剂装置结构简单操作条件容易控制氧化能力强无二次污染。

但二氧化钛也存在些缺陷，纯二氧化钛光催化剂的光生电子量子效率偏低，光催化性能不突出。

因此，对纳米二氧化钛的改性研究，降低催化剂的光生电子提高其催化性能和对太阳光的利用率具有重大的研究意义。

以基核，以钛酸丁酯为前驱体，采用溶胶合材料。

将制备的不同温度下煅烧，得到不同晶型的复合催化剂无论在紫外光还是在可见光下都具有良好的催化活性，提高了量子效率和太阳光的利用率。

分别用纯的合材料与含有机污染物的废水反应，复合材料降解效率明显高于纯的合材料的制备方法溶胶原理将金属的醇盐或无机盐水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶，然后使溶质集合胶化，制成薄膜或直接干燥，热处理去除有机成分，最后得到纳米微粒或块体无机材料。

基本反应步骤如下溶剂化金属阳离子引水分子形成溶剂单元为保持其配位数具有强烈释放的趋势水解反应非电离式分子前驱物，如金属醇盐与水反应缩聚反应按其所脱去分子种类，可分为两类失水缩聚失醇缩聚点由于溶胶因此，就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性。

在形成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上被均匀的混合由于经过溶液反应步骤，那么就很容易均匀定量的掺入些微量元素，实现分子水平的均匀掺杂与固相反应相比，化学反应容易进行，而且仅需要较低的合成温度，般认为溶胶此反应容易进行，温度较低选择合适的条件可以制备各种新型材料。

水热法原理水热法制备粉体的化学反应过程是在流体参与的高压容器中进行的。

高温时，密封容器中有定填充度的溶媒膨胀，充满整个容器，从而产生很高压力。

为使反应较快和较充分的进行，通常还需要在高压釜中加入各种矿化剂。

水热法般以氧化物或氢氧化物新配置的凝胶作为前驱物，他们在加热过程中溶解度随温度升高而增加，最终导致溶液过饱和并逐步形成更稳定的氧化物新相。

反应过程的驱动力是最后可溶的前驱物或中间产物与稳定氧化物之间的溶解度差。

根据化学反应类型不同，水热法制备粉体有如下几种方法水热氧化利用高温高压水，水溶液等溶剂与金属或合金可直接反应生成新的化合物。

水热沉淀些化合物在通常条件下无法或很难生成沉淀，而在水热条件下易反应生成新的化合物沉淀。

水热合成允许在很宽的范围内改变参数，使两种或两种以上的化合物起反应，合成新的化合物。

水热还原金属盐类化合物大状态，从而流过光耦输入端的电流增大，使输出端的大电流拉低抬高反馈电压，最终使迫关断初级向次级侧传递能量。

偿。

图使用流驱动连接方式第页采用这种连接方式的电路的优点稳定性好，电路简单，元器件少，成本低，恒流精度高。

电路的缺点以为例，耗的功率为见此电路不适合做输出电流过大的电源。

另外，电路不可以工作在空载状态下。

本次设计的开关电源即在此电路基础上再加级制芯片实现恒流驱动，采用两级驱动的恒流开关电源保证了在恒流精度高稳定性好的前提下能够驱动多路大功率流驱动芯片选择恒流驱动部分由司的用驱动芯片现。

个以冲宽度调变方式工作的的动动电流可以从几个毫安上升到它可以使作在输入电压从到的高效高亮的情况下。

工作频率由外部电容控制可以达到个者串的作时，如果需要改变输出电流的话，只要调节外部的电阻就可以达到改变输出的目的。

图是简单的电路结构图，包括芯片内部结构和外围电路结构。

引脚描述如表示。

图简电路结构图表脚描述表引脚序号引脚名引脚功能入电压值电流判断脚源地动输出脚荡调速电容引脚第页源控制芯片选择本设计使用司的列控制芯片。

它使用先进的制方式。

因为芯片内部集成开关管，所以整个电源结构简洁，工作稳定，效率高。

现阶段流驱动开关电源的功率普遍较小，大都在以内，这个功率正是开关管内置芯片适用的范围。

列控制芯片的特点集成了个的功率荡器高压开关电流源电流限流用户可选及热关断电路，频率抖动降低波成本，自偏置，精确的迟滞热关断保护并具备自动恢复功能。

列内图结构如图所示。

图部结构图列控制芯片的管脚功能漏极引脚功率漏极连接点。

旁路多功能引脚个外部旁路电容连接到这个引脚，用于生成内部供电电源。

作为外部限流点设定，根据所使用电容的数值选择电流限流值。

使能欠压引脚输入使能信号和输入线电压欠压检测。

源极引脚内部连接到源极。

第页开关电源电路功能模块设计路总体参数本文设计的流驱动开关电源使用两级驱动。

设计指标输入，恒压，出，额定功率，效率。

流出，驱动个串联的光率，路输出。

流输入电压和电流的计算直流输入电压是指经过桥式整流器整流后得到电压，因为市电有波动，所以要计算最小直流输入电压最大直流输入电压直流输入电压用于计算开关管耐压最大占空比初次级匝比和桥式整流管参数等。

正常输入电压，即最小输入电压，最大输入电压。

桥式整流管最大导通时间，典型值为输入滤波电容，在输入时，根据经验输出的功率需要输入滤波电容。

大占空比，反射电压，开关管导通压降。

电流波形参数，第页表示电路的工作状态。

，表示电路工作在不连续模式。

因为设计希望电路工作在不连续模式，根据控制芯片的数据手册选择对于变压器初级电流，需要计算初级平均电流初级等效直流电流用于计算初级绕组线径开关管参数桥式整流管参数和变压器参数等。

输出电流的计算对于变压器次级电流，需要计算次级峰值电流次级等效直流电流输出电容纹波电流用于计算次级绕组线径输出整流管参数输出电容和采样电路参数等。

输出整流管和输出电容的设计输入整流电路，选择桥式整流管需要考虑二极管的耐压导通电流第页据计算，可以选用用个选用出整流管的选择要考虑最大反向峰值电压导通电流据计算，考虑路对输出整流管的影响。

选择的输出整流二极管应当具备正向压降低反向漏电流小反向恢复时间短等特点。

选择快速恢复管格。

实际使用时选用肖特基管效率会更高，但由于肖特基管耐压较低，最大耐压已经接近计算值，出现过整流管击穿的现象。

输出电容的大小直接影响输出电压纹波，反激式变换器可以没有输出滤波电感和电容，同时由于恒流设计，所以电容取值应大于恒压控制的电源。

输出电压纹波电压等于电解电容的。

于设计的输出电压比较高，等效电阻低的钽电容耐压较低，耐压较高的钽电容容量又较小。

实际设计制作时，通常用个或多个铝电解电容，紧靠输出端用个高耐压小容量的钽电容并联减少输出电容的等效电阻。

第页入整流滤波电路设计如图所示，输入整流滤波电路包括输入波器整流二部分。

交流滤波主要是滤除交流输入端的共模干扰和差模干扰，其中电感取双线并绕，是为了去除共模干扰。

之间为共模电容。

整流电路般选用满足电流阈值的整流桥。

电感的取值材料的选取要考虑磁芯材料的频率范围要保证最高频率在另外磁导率高。

图输入整流滤波电路位保护电路的设计钳位电路主要用来限制高频变压器漏感所产生的尖峰电压并减小漏极产生的振铃电压。

作用原理是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在确定的直流