本文關(guān)鍵詞：鐵及其氧化物納米復(fù)合材料的室溫制備和降解有機(jī)染料的性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水,作為人類生存必不可少的物質(zhì),是非常寶貴的自然資源,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及社會發(fā)展方面扮演著不可替代的角色。但是由于人口增長和全球工業(yè)化的迅速發(fā)展以及長期干旱,大量的污染物在地表水和地下水中的擴(kuò)散已經(jīng)成為一個全球性問題,尤其是工業(yè)染料廢水的排放。因此,控制污染物的有害影響、改善人類的生活環(huán)境成為一個急需解決的問題。在解決廢水污染問題的努力中,廢水處理已經(jīng)取得了快速且重大的進(jìn)步,一些物理、化學(xué)、生物的方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,這些處理過程包括吸附、光催化氧化、化學(xué)催化氧化、電化學(xué)及生物降解法等。本論文實驗中所采用的是吸附-光芬頓結(jié)合和光芬頓法。但是這些方法本身也存在一定的缺點,例如:回收再利用率較低,穩(wěn)定性差、循環(huán)利用性能不好等。本論文實驗應(yīng)用硼氫化鈉(Na BH4)還原法在室溫下制備了幾種新型納米材料,在一定程度上改進(jìn)了傳統(tǒng)吸附法中吸附劑的回收再利用難,以及光芬頓的循環(huán)效率低等問題。另外,結(jié)合現(xiàn)有的表征手段,對制備的樣品進(jìn)行形貌、結(jié)構(gòu)的表征,還對其性能和機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。主要內(nèi)容如下:(1)室溫下利用Na BH4還原法制備鏈狀Fe納米粒子,同時還制備了Fe3O4和Fe/Fe3O4作為對比,研究了它們的吸附性能及回收后用作光芬頓催化劑降解染料的性能,本論文實驗中選用橙黃II(OR II)作為模擬染料。通過XRD分析確定其組成,通過FESEM、TEM可以觀察到鏈狀Fe納米粒子的形貌。通過UV-Vis測試其吸附性能、確定最大吸附量,并對吸附機(jī)理進(jìn)行研究。吸附后將其進(jìn)行脫附-清洗-干燥后重新利用作光芬頓催化劑,通過UV-Vis測試其在可見光照射下對OR II的降解效率,為測試其穩(wěn)定性再對樣品進(jìn)行了6次循環(huán)光芬頓降解OR II的實驗;(2)通過在室溫下利用Na BH4還原-水浸泡的方法制備不同GO溶液濃度的納米結(jié)構(gòu)的Fe3O4-r GO復(fù)合材料,并研究其光芬頓降解染料的性能。通過XRD和FT-IR來進(jìn)行成分的確定,Roman光譜的分析進(jìn)一步證明GO是否被成功還原成r GO,XPS的分析結(jié)果進(jìn)一步佐證復(fù)合物中鐵的氧化物的種類。通過FESEM觀察不同濃度的GO溶液對合成的樣品形貌的影響。通過光芬頓降解OR II染料的實驗來測試樣品的可見光芬頓降解染料的性能,通過對比確定最優(yōu)的GO溶液濃度。
【關(guān)鍵詞】：納米復(fù)合材料 污水處理 有機(jī)染料 金屬氧化物 吸附 光芬頓
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X788;TB33
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-31
• 1.1 引言11
• 1.2 染料廢水的現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 染料簡介11-13
• 1.2.2 染料廢水的污染現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 染料廢水的處理方法14-19
• 1.3 金屬及其氧化物納米復(fù)合材料的制備方法19-24
• 1.3.1 固相法19
• 1.3.2 氣相法19-20
• 1.3.3 液相法20-24
• 1.4 金屬及其氧化物納米復(fù)合材料在廢水處理中的應(yīng)用24-27
• 1.4.1 金屬及其氧化物作為吸附劑24-25
• 1.4.2 金屬及其氧化物作為光催化劑25-26
• 1.4.3 金屬及其氧化物作為芬頓催化劑26-27
• 1.5 石墨烯基納米復(fù)合材料在染料廢水處理中的應(yīng)用27-29
• 1.6 本文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點29-31
• 第二章 實驗用品及表征方法31-37
• 2.1 引言31
• 2.2 實驗試劑及儀器31-32
• 2.3 樣品表征及性能測試32-37
• 2.3.1 X射線衍射儀分析(XRD)32-33
• 2.3.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡分析(FESEM)33
• 2.3.3 透射電子顯微鏡分析(TEM)33
• 2.3.4 X射線光電子能譜分析(XPS)33-34
• 2.3.5 紫外-可見吸收光譜分析(UV-Vis)34
• 2.3.6 傅立葉轉(zhuǎn)換紅外線光譜分析(FT-IR)34
• 2.3.7 拉曼光譜分析(Raman)34-35
• 2.3.8 振動樣品磁強(qiáng)計分析(VSM)35-37
• 第三章 室溫制備Fe及氧化物納米粒子及其吸附-光芬頓降解染料的性能研究37-53
• 3.1 引言37-38
• 3.2 實驗部分38-39
• 3.2.1 Fe及其氧化物納米粒子的室溫制備38-39
• 3.2.2 吸附-光芬頓性能測試39
• 3.3 結(jié)果與討論39-50
• 3.3.1 Fe及其氧化物納米粒子的表征分析40-45
• 3.3.2 Fe納米粒子及其氧化物復(fù)合材料吸附-光芬頓性能研究45-48
• 3.3.3 Fe納米粒子及其氧化物復(fù)合材料降解染料的機(jī)理研究48-50
• 3.4 本章小結(jié)50-53
• 第四章 室溫制備Fe_3O_4/rGO納米復(fù)合物及其光芬頓降解橙黃II的性能研究53-65
• 4.1 引言53-54
• 4.2 實驗部分54-55
• 4.2.1 GO的合成54
• 4.2.2 Fe_3O_4/rGO納米復(fù)合物的合成54-55
• 4.2.3 類芬頓性能測試55
• 4.3 結(jié)果與討論55-62
• 4.3.1 樣品的形貌及結(jié)構(gòu)表征55-60
• 4.3.2 類芬頓降解OR II性能的測試60-62
• 4.3.3 降解機(jī)理62
• 4.4 本章小結(jié)62-65
• 第五章 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-81
• 致謝81

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本文編號：311860