改性Fe 3 O 4 /碳納米管復(fù)合材料的制備及在廢水處理中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-09-29 15:39
非均相Fenton催化氧化技術(shù),作為一種廢水處理高級氧化技術(shù),已廣泛應(yīng)用于高難度廢水處理和廢水的深度處理,而其關(guān)鍵是高性能的異相催化劑。本論文的研究內(nèi)容包括三個部分。(1)Fe3O4/MWNTs的制備及其催化降解苯酚與p-NP(對硝基苯酚)的研究;(2)CuxMnxFe3-2xO4/MWCNTs(0≤x≤0.1)的制備及其催化降解p-NP的研究;(3)Fe3O4/MWNTs@C的制備及其吸附與催化降解RhB的研究。本文利用X射線衍射法(XRD)、透射電鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、比表面積及孔徑分布儀(BET)及傅里葉紅外變換光譜(FT-IR)等表征手段對材料結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了研究。1.通過共沉淀法制備出Fe3O4/MWNTs納米復(fù)合材料,并以其為催化劑進(jìn)行了非均相Fenton催化降解苯酚和p-NP的研究。實驗結(jié)果表明,Fe3O4成功負(fù)載到了 MWCNTs表面。當(dāng)Fe304含量較低時,Fe3O4表現(xiàn)良好的分散性和均一性(尺寸<20 nm),但當(dāng)Fe304含量較高時,Fe3O4出現(xiàn)一定的團(tuán)聚現(xiàn)象。Fe3O4/MWNTs納米復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的催化性能,在Fe3O4含量為25 w...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 含酚廢水的來源、性質(zhì)及處理技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.1 含酚廢水的來源及性質(zhì)
1.2.2 含酚廢水的處理技術(shù)現(xiàn)狀
1.3 印染廢水的來源、性質(zhì)及處理技術(shù)現(xiàn)狀
1.3.1 印染廢水的來源及性質(zhì)
1.3.2 印染廢水的處理技術(shù)現(xiàn)狀
1.4 金屬氧化物/碳納米管研究現(xiàn)狀
1.4.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)
1.4.2 碳納米管的功能化方法
1.4.3 Fe_3O_4磁性納米粒子
1.4.4 金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料
1.5 均相/非均相Fenton氧化技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1 均相Fenton氧化技術(shù)
1.5.2 非均相Fenton氧化技術(shù)
1.6 課題的研究目的、意義及內(nèi)容
1.6.1 課題的研究目的及意義
1.6.2 課題的研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 Fe_3O_4/MWNTs的制備
2.2.2 Cu_xMn_xFe_(3-2x)O_4/MWCNTs(0≤x≤0.1)的制備
2.2.3 Fe_3O_4/MWCNTS@C的制備
2.2.4 降解實驗
2.2.5 吸附實驗
2.2.6 重復(fù)使用實驗
2.2.7 灰分測試實驗
2.2.8 表征方法
2.2.9 分析方法
第三章 Fe_3O_4/MWNTs的制備及其催化降解苯酚與p-NP
3.1 引言
3.2 材料的表征
3.3 苯酚和p-NP在Fe_3O_4/MWCNT_s-H_2O_2體系中的降解實驗
3.3.1 催化劑類型對苯酚非均相Fenton降解的影響
3.3.2 Fe_3O_4負(fù)載量對苯酚非均相Fenton降解的影響
3.3.3 苯酚降解體系H_2O_2消耗及溶出鐵
3.3.4 p-NP的非均相Fenton降解實驗
3.3.5 催化劑的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性
3.4 本章小結(jié)
第四章 Cu_xMn_xFe_(3-2x)O_4/MWCNTs(0≤x≤0.1)的制備及其催化降解p-NP
4.1 引言
4.2 材料的表征
4.3 p-NP在Cu_xMn_xFe_(3-2)xO_4/MWCNTs-H_2O_2體系的降解實驗
4.3.1 p-NP的非均相Fenton降解實驗
4.3.2 Cu與/或Mn含量對p-NP降解的影響
4.3.3 Cu_xMn_xFe_(3-2x)O_4/MWCNTs-H_2O_2體系反應(yīng)參數(shù)優(yōu)化
4.3.4 p-NP降解體系H202消耗及溶出鐵
4.3.5 催化劑的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性
4.4 本章小結(jié)
第五章 Fe_3O_4/MWCNTs@C的制備及其催化降解RhB
5.1 引言
5.2 材料的表征
5.3 RhB在Fe_3O_4/MWCNTs@C-H_2O-2體系吸附及降解實驗
5.3.1 RhB吸附實驗
5.3.2 RhB的非均相Fenton降解實驗
5.3.3 Fe_3O_4/MWCNTs@C-H_2O_2體系反應(yīng)參數(shù)優(yōu)化
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 創(chuàng)新點(diǎn)
6.2 結(jié)論
6.3 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡介
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紡織印染廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 劉路. 上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[2]Fe3O4/TiO2的制備及光催化降解羅丹明B[J]. 胡怡超,周李克,滕家輝,高夏苗,陳煜,張凱龍. 印染. 2017(05)
[3]Fe3O4@碳/氧化石墨烯復(fù)合材料制備及染料吸附性能[J]. 吳日良,劉云芳,任森,石向輝,遲偉東,黃啟谷,喻長遠(yuǎn),田小軍. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(10)
[4]Fenton氧化法處理難降解工業(yè)廢水的工藝研究進(jìn)展[J]. 莫灼均. 廣東化工. 2016(14)
[5]印染廢水的化學(xué)法處理研究進(jìn)展[J]. 胡必清,朱亞偉. 印染. 2016(13)
[6]Fe3O4磁性納米粒子的制備及其表面修飾[J]. 朱廣謙,何青科,劉長庚,肖尚馬,曾盈. 湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[7]活性炭負(fù)載Fe/Ni電Fenton法催化氧化印染廢水[J]. 鄔杰,周庶,曹志勇,屈鈞娥,王海人. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(S2)
[8]雙層SiO2包覆Fe3O4復(fù)合材料的制備及其染料吸附性能[J]. 劉云芳,任森,吳日良,李陽陽,石向輝,遲偉東,黃啟谷. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2015(12)
[9]當(dāng)前印染廢水治理中的關(guān)鍵問題[J]. 陳紅,李響,薛罡,高品,劉振鴻,劉亞男. 工業(yè)水處理. 2015(10)
[10]印染廢水深度處理技術(shù)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J]. 溫沁雪,王進(jìn),鄭明明,陳志強(qiáng). 化工環(huán)保. 2015(04)
本文編號:3682858
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 含酚廢水的來源、性質(zhì)及處理技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.1 含酚廢水的來源及性質(zhì)
1.2.2 含酚廢水的處理技術(shù)現(xiàn)狀
1.3 印染廢水的來源、性質(zhì)及處理技術(shù)現(xiàn)狀
1.3.1 印染廢水的來源及性質(zhì)
1.3.2 印染廢水的處理技術(shù)現(xiàn)狀
1.4 金屬氧化物/碳納米管研究現(xiàn)狀
1.4.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)
1.4.2 碳納米管的功能化方法
1.4.3 Fe_3O_4磁性納米粒子
1.4.4 金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料
1.5 均相/非均相Fenton氧化技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1 均相Fenton氧化技術(shù)
1.5.2 非均相Fenton氧化技術(shù)
1.6 課題的研究目的、意義及內(nèi)容
1.6.1 課題的研究目的及意義
1.6.2 課題的研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 Fe_3O_4/MWNTs的制備
2.2.2 Cu_xMn_xFe_(3-2x)O_4/MWCNTs(0≤x≤0.1)的制備
2.2.3 Fe_3O_4/MWCNTS@C的制備
2.2.4 降解實驗
2.2.5 吸附實驗
2.2.6 重復(fù)使用實驗
2.2.7 灰分測試實驗
2.2.8 表征方法
2.2.9 分析方法
第三章 Fe_3O_4/MWNTs的制備及其催化降解苯酚與p-NP
3.1 引言
3.2 材料的表征
3.3 苯酚和p-NP在Fe_3O_4/MWCNT_s-H_2O_2體系中的降解實驗
3.3.1 催化劑類型對苯酚非均相Fenton降解的影響
3.3.2 Fe_3O_4負(fù)載量對苯酚非均相Fenton降解的影響
3.3.3 苯酚降解體系H_2O_2消耗及溶出鐵
3.3.4 p-NP的非均相Fenton降解實驗
3.3.5 催化劑的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性
3.4 本章小結(jié)
第四章 Cu_xMn_xFe_(3-2x)O_4/MWCNTs(0≤x≤0.1)的制備及其催化降解p-NP
4.1 引言
4.2 材料的表征
4.3 p-NP在Cu_xMn_xFe_(3-2)xO_4/MWCNTs-H_2O_2體系的降解實驗
4.3.1 p-NP的非均相Fenton降解實驗
4.3.2 Cu與/或Mn含量對p-NP降解的影響
4.3.3 Cu_xMn_xFe_(3-2x)O_4/MWCNTs-H_2O_2體系反應(yīng)參數(shù)優(yōu)化
4.3.4 p-NP降解體系H202消耗及溶出鐵
4.3.5 催化劑的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性
4.4 本章小結(jié)
第五章 Fe_3O_4/MWCNTs@C的制備及其催化降解RhB
5.1 引言
5.2 材料的表征
5.3 RhB在Fe_3O_4/MWCNTs@C-H_2O-2體系吸附及降解實驗
5.3.1 RhB吸附實驗
5.3.2 RhB的非均相Fenton降解實驗
5.3.3 Fe_3O_4/MWCNTs@C-H_2O_2體系反應(yīng)參數(shù)優(yōu)化
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 創(chuàng)新點(diǎn)
6.2 結(jié)論
6.3 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡介
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紡織印染廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 劉路. 上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[2]Fe3O4/TiO2的制備及光催化降解羅丹明B[J]. 胡怡超,周李克,滕家輝,高夏苗,陳煜,張凱龍. 印染. 2017(05)
[3]Fe3O4@碳/氧化石墨烯復(fù)合材料制備及染料吸附性能[J]. 吳日良,劉云芳,任森,石向輝,遲偉東,黃啟谷,喻長遠(yuǎn),田小軍. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(10)
[4]Fenton氧化法處理難降解工業(yè)廢水的工藝研究進(jìn)展[J]. 莫灼均. 廣東化工. 2016(14)
[5]印染廢水的化學(xué)法處理研究進(jìn)展[J]. 胡必清,朱亞偉. 印染. 2016(13)
[6]Fe3O4磁性納米粒子的制備及其表面修飾[J]. 朱廣謙,何青科,劉長庚,肖尚馬,曾盈. 湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[7]活性炭負(fù)載Fe/Ni電Fenton法催化氧化印染廢水[J]. 鄔杰,周庶,曹志勇,屈鈞娥,王海人. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(S2)
[8]雙層SiO2包覆Fe3O4復(fù)合材料的制備及其染料吸附性能[J]. 劉云芳,任森,吳日良,李陽陽,石向輝,遲偉東,黃啟谷. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2015(12)
[9]當(dāng)前印染廢水治理中的關(guān)鍵問題[J]. 陳紅,李響,薛罡,高品,劉振鴻,劉亞男. 工業(yè)水處理. 2015(10)
[10]印染廢水深度處理技術(shù)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J]. 溫沁雪,王進(jìn),鄭明明,陳志強(qiáng). 化工環(huán)保. 2015(04)
本文編號:3682858
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