2.1.2 实验设备 13

2.2 实验样品的制备 14

2.2.1 炭气凝胶的制备 14

2.2.2 复合材料的制备 15

2.3 铈、钕双掺杂TiO2/C复合材料的表征手段 15

2.4 光催化性能 16

2.4.1 污染物浓度的标定 16

2.4.2 光催化降解实验 17

3、结果与讨论 18

3.1铈、钕双掺杂TiO2/C复合材料表观性能 18

3.2铈、钕双掺杂TiO2/C复合材料的表征分析 19

3.2.1 SEM分析 19

3.2.2 EDS分析 20

3.2.3 XRD分析 21

3.2.4红外光谱分析 21

3.2.5紫外-可见漫反射分析 22

3.2.6 紫外-可见光谱测量（UV-Vis） 23

3.3 铈、钕双掺杂TiO2/C复合材料的光催化性能 25

3.3.1 紫外光光催化降解性能分析 25

3.3.2 不同铈、钕双掺杂TiO2/C复合材料的投放量对紫外光光催化性能的影响 26

3.3.3 不同的光源对铈、钕双掺杂TiO2/C复合材料光催化性能的影响 28

3.3.4 铈、钕双掺杂TiO2/C复合材料与P25的光催化性能的对比 29

3.4 本章小结 30

4、结论与展望 30

4.1 结论 30

4.2 展望 31

参考文献 32

致谢 36

1 绪论

1.1  废水污染现状及处理方法

水是生命之源，在生物基质的组成中起着重要的作用。水的性质是不新的，只有通过循环水和再生。淡水资源与人类息息相关，仅占世界总水量的0.64%。据统计，我市至少有一半是水资源短缺或严重缺水的国家，我国每年产生的废水总量超过700吨[1]。污水处理能缓解城市水危机，对国民经济的发展和我国生活水平的提高具有重要意义。

随着现代工业化的快速发展，环境污染越来越严重，环境问题成为亟待解决的重要问题。大量的研究表明，有害污染物存在各种烷烃、芳烃及其衍生物等一系列可解释的光催化材料，结合应用无污染能源和保护环境光催化剂及其相应的降解污染物的研究具有深远的战略意义。

1.1.1  废水的污染

世界水污染表现为三个过程：黑臭、重金属、有毒化学驱缺氧和营养过剩。在中国，65%的城市污水不处理或彻底处理，然后注入到河流，湖泊和海洋，造成三个污染水平的同时。”中国的污染排放量比世界平均水平高出几倍的世界。“导致中国的七大水系，达到三类水可以进入最低要求的水厂只占29.5% ，劣五种水质高达44% [2]。”

在废水污染对人体危害层次，人体在新陈代谢过程中，随着饮用水和食品，各种元素的水通过消化道进入人体的各个部分。当水短缺一些或某些人类生命过程中的基本要素，它会影响人体健康。当水含有有害物质时，对人体的危害更大。致癌物质可以被污染的食物（食物、蔬菜、鱼类等），进入人体，也可以通过饮用水进入人体。含汞废水时，镉重金属排入江河湖泊，水生植物的汞、镉等元素吸收富集，鱼后水生植物，并在体内进一步富集，人们食用鱼中毒、汞、镉等元素富集于人体，使人体因疾病死亡。