植物還原法制備金屬納米顆粒的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-11 18:14
本文關(guān)鍵詞:植物還原法制備金屬納米顆粒的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:鈀作為一種重要的貴金屬,在化工領(lǐng)域占有非常重要的地位。金屬鈀納米顆粒的制備方法有化學(xué)法、物理法、電化學(xué)法以及新興起的生物還原法等。生物還原法制備金屬納米顆粒具有許多其它物理、化學(xué)法不具備的優(yōu)點(diǎn),如生物原料來源范圍廣、反應(yīng)條件相對溫和、環(huán)境友好無污染等。因此,生物合成法成為制備貴金屬納米顆粒的研究熱點(diǎn)之一。另一方面,偶氮染料被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和食品中,然而大多數(shù)偶氮染料在生產(chǎn)后以廢水的形式被排除,危害環(huán)境和人們的身體健康。因此,研發(fā)去除偶氮染料的催化劑具有非常重要的意義。本文旨在利用植物生物質(zhì)還原制備不同形貌的鈀納米顆粒,探討了不同植物提取液濃度、反應(yīng)溫度對金屬鈀納米顆粒形貌的影響,并研究制備了納米鐵氧化物催化劑,考察其催化H2O2對甲基橙的降解能力:本文第3章利用柚子皮和桑葉提取液還原制備了鈀納米顆粒,對生成的黑色沉淀進(jìn)行了表征和分析,并初步探討了植物法還原過程中對金屬鈀納米顆粒形貌影響機(jī)理。第4章對銀杏葉和桑葉提取液改性類Fenton試劑降解甲基橙進(jìn)行了研究:分別考察了溶液初始pH值、反應(yīng)溫度、催化劑加入量、甲基橙初始濃度等單因素,進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn),同時(shí)考察了催化劑的重復(fù)利用情況,并對植物還原法制備出的鐵氧化物催化劑進(jìn)行了表征分析,評價(jià)催化劑的性能。通過上述的分析研究,得到了以下結(jié)論:1、柚子皮和桑葉提取液具有很好的還原性,可制備出金屬鈀納米顆粒,并且發(fā)現(xiàn)不同植物提取液可制備出不同形貌的鈀納米顆粒?疾炝朔磻(yīng)溫度和反應(yīng)物濃度對形貌的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫度只是影響顆粒的形成,對形貌影響甚微,而反應(yīng)物濃度在形貌控制過程中起到了至關(guān)重要的作用,具體表現(xiàn)為:當(dāng)使用柚子皮提取液時(shí),植物提取液與前驅(qū)體的體積比為1:1、2:1、3:1、4:1、5:1時(shí)生成的鈀納米顆粒為類球形;當(dāng)體積比為6:1時(shí)鈀納米顆粒的形貌開始開始發(fā)生改變,有少量的棒狀和三角形鈀納米顆粒生成,繼續(xù)增加還原劑的用量,生成的棒狀和三角形的鈀納米顆粒也增加;當(dāng)使用桑葉作為還原劑時(shí),提取液與前驅(qū)體的體積比為1:1、2:1、3:1時(shí)制備出類球形的鈀納米顆粒,體積比為4:1時(shí)生成棒狀的顆粒,繼續(xù)增到5:1時(shí)生成三角形的鈀納米顆粒,最后增加到6:1時(shí)生成帶凹陷的不規(guī)則形。通過紅外初步探討了柚子皮和桑葉提取液還原制備鈀納米顆粒的機(jī)理,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在合成金屬鈀納米顆粒的過程中,生物質(zhì)的醛基、羥基、羧基等還原性基團(tuán)對鈀納米顆粒起到了還原和保護(hù)作用。2、分別利用銀杏葉和桑葉制備出納米鐵氧化物催化劑,并通過單因素試驗(yàn)研究了利用植物還原法制備出的鐵氧化物催化劑催化H2O2降解甲基橙的能力,考察了初始pH值、反應(yīng)溫度、催化劑用量、甲基橙初始濃度對甲基橙除去率的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)植物改性類Fenton法對甲基橙的降解率接近100%,擴(kuò)寬了pH值的適用范圍,為堿性條件下處理偶氮染料提供了新思路。并通過紫外-可見分光光度計(jì)對反應(yīng)前后的溶液的進(jìn)行了分析,初步探討了反應(yīng)機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】:柚子皮 桑葉 銀杏葉 鈀納米顆粒 形貌 鐵氧化物 甲基橙 類Fenton
【學(xué)位授予單位】:北京服裝學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TB383.1
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-26
- 1.1 納米材料10-15
- 1.1.1 納米材料的特殊性能10-12
- 1.1.2 納米材料的制備12-13
- 1.1.3 納米材料的表征13-14
- 1.1.4 納米材料的應(yīng)用14-15
- 1.2 鈀納米材料的研究進(jìn)展15-22
- 1.2.1 鈀納米顆粒的制備15-20
- 1.2.2 鈀納米顆粒的形貌控制合成20-22
- 1.3 鐵氧化物納米材料的研究進(jìn)展22-25
- 1.3.1 鐵氧化物納米材料概述22
- 1.3.2 鐵氧化物納米材料的制備22-24
- 1.3.3 鐵氧化物降解偶氮染料的研究24-25
- 1.4 本課題研究目的和研究內(nèi)容25-26
- 第2章 實(shí)驗(yàn)部分26-32
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備26-27
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料26
- 2.1.2 儀器設(shè)備26-27
- 2.2 不同形貌的鈀納米顆粒的制備27-28
- 2.2.1 生物質(zhì)的制備27
- 2.2.2 鈀納米顆粒的制備27-28
- 2.2.3 還原產(chǎn)物的表征28
- 2.3 植物改性類Fenton催化劑的制備28-32
- 2.3.1 鐵氧化物催化劑的制備28
- 2.3.2 鐵氧化物催化劑的的表征28
- 2.3.3 降解甲基橙實(shí)驗(yàn)28-29
- 2.3.4 甲基橙降解率測定方法29-32
- 第3章 柚子皮和桑葉提取液還原制備不同形貌的鈀納米顆粒32-44
- 3.1 柚子皮提取液還原制備不同形貌的鈀納米顆粒32-38
- 3.1.1 X射線光電子能譜(XPS)分析32-34
- 3.1.2 X射線衍射分析34-35
- 3.1.3 電子能譜分析35
- 3.1.4 掃描電鏡(SEM)分析35-37
- 3.1.5 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析37-38
- 3.2 桑葉提取液還原制備不同形貌的鈀納米顆粒38-42
- 3.2.1 X射線光電子能譜(XPS)分析38-39
- 3.2.2 掃描電鏡(SEM)分析39-41
- 3.2.3 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析41-42
- 3.3 本章小結(jié)42-44
- 第4章 植物法改性類Fenton試劑降解甲基橙的研究44-60
- 4.1 銀杏葉改性催化劑的表征44-46
- 4.1.1 X射線光電子能譜分析44-45
- 4.1.2 掃描電鏡分析45-46
- 4.1.3 紅外光譜分析46
- 4.2 銀杏葉改性類Fenton試劑研究46-52
- 4.2.1 溶液初始pH的影響47-48
- 4.2.2 不同溫度的影響48-49
- 4.2.3 催化劑用量的影響49-50
- 4.2.4 甲基橙初始濃度的影響50-51
- 4.2.5 催化劑重復(fù)利用51-52
- 4.3 桑葉改性催化劑的表征52-54
- 4.3.1 X射線光電子能譜分析52-53
- 4.3.2 掃描電鏡分析53-54
- 4.4 桑葉改性類Fenton試劑研究54-58
- 4.4.1 溶液初始pH的影響54-55
- 4.4.2 反應(yīng)溫度的影響55
- 4.4.3 催化劑用量的影響55-56
- 4.4.4 甲基橙初始濃度的影響56-57
- 4.4.5 催化劑重復(fù)利用57-58
- 4.5 反應(yīng)機(jī)理的初探58-59
- 4.6 本章小結(jié)59-60
- 第5章 結(jié)論60-62
- 5.1 柚子皮和桑葉提取液還原制備不同形貌的鈀納米顆粒60
- 5.2 植物改性類分頓法降解甲基橙的研究60-62
- 參考文獻(xiàn)62-68
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68-70
- 致謝70
【相似文獻(xiàn)】
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1 杜松濤,熊貴光;復(fù)合金屬納米顆粒多孔硅的光學(xué)非線性特性[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2003年05期
2 何武強(qiáng),何寶林,陳益賢,廖小娟,劉漢范;溶劑穩(wěn)定的鈀金屬納米顆粒的制備[J];中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年04期
3 杜天倫;楊修春;黃文e,
本文編號:357807
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