本文關鍵詞：納米銅基和普魯士藍功能碳纖維復合材料的制備及環(huán)境應用

  更多相關文章： 功能碳纖維 CuO/Cu_2O 普魯士藍 2 6-二氯苯酚 鹽湖鹵水銫回收

【摘要】：以六亞甲基二異氰酸酯為連接劑,在氨基化碳纖維上修飾環(huán)糊精,并原位電沉積納米氧化銅/氧化亞銅,形成納米氧化銅/氧化亞銅/環(huán)糊精/碳纖維復合材料(CuO/Cu20/CDs/CFs)。采用傅里葉紅外光譜(FT-IR)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、X-晶體衍射(XRD)、X-射線光電子能譜儀(XPS)和電化學技術(shù)對該復合材料的結(jié)構(gòu)和形貌進行表征。結(jié)果表明：環(huán)糊精以網(wǎng)狀形式包覆在碳纖維表面,其孔徑為100±20nm。納米立方體狀Cu20均勻地分布在CDs/CFs表面,原位氧化后可生成刺狀的CuO。研究顯示：在25。C和pH 5條件下,CDs/CFs對2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)最大吸附量可達43.07±2μmol/g,吸附過程為自發(fā)的吸熱過程,符合準二階動力學模型和Langmuir吸附模型。經(jīng)365 W紫外光照射12 h后,CuO/Cu2O/CDs/CFs對2,6-DCP的光催化降解率可達87.5%。以戊二醛為交聯(lián)劑將氨基化碳纖維和氨基化石墨烯交聯(lián)在一起,作為復合載體(GNs/CFs).在其表面電沉積普魯士藍顆粒(Fe[FeⅢ(CN)6]3,PB),得到普魯士藍/功能化石墨烯/碳纖維復合材料(PB/GNs/CFs)。采用FT-IR、FE-SEM、XRD、XPS和電化學技術(shù)對復合材料進行了表征。結(jié)果顯示：大量粒徑約19.32 nm的立方體普魯士藍顆粒均勻地分布在GNs/CFs表面。實驗考察了水溶液中銫離子在PB/GNs/CFs上的吸脫附行為。在25℃和pH 7條件下,銫離子的最大吸附容量可達81.24±2 mg/g,該吸附過程為自發(fā)的吸熱過程。在pH 2,0.1 M KCl溶液中,1.2 V下恒電位8 mmin,89.29%的銫離子可被脫附。在最佳條件下,PB/GNs/CFs被成功地用于鹽湖鹵水中銫離子(137Cs+)的回收。
【關鍵詞】：功能碳纖維 CuO/Cu_2O 普魯士藍 2 6-二氯苯酚 鹽湖鹵水銫回收
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB332;TQ424
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-16
• 第一章 緒論16-27
• 1.1 碳纖維功能化研究進展16-19
• 1.1.1 碳纖維概述16
• 1.1.2 碳纖維表面的改性研究16-19
• 1.2 納米銅氧化物研究進展19-22
• 1.2.1 Cu_2O和CuO的性質(zhì)19
• 1.2.2 CuO/Cu_2O復合材料的制備19-22
• 1.3 普魯士藍簡介22-23
• 1.3.1 普魯士藍的性質(zhì)22
• 1.3.2 普魯士藍的制備22-23
• 1.4 材料表征23-25
• 1.4.1 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)23
• 1.4.2 透射電鏡(TEM)23-24
• 1.4.3 電化學檢測方法(CV、EIS)24
• 1.4.4 紅外光譜(FT-IR)24
• 1.4.5 X-射線衍射(XRD)24-25
• 1.4.6 X-射線光電子能譜(XPS)25
• 1.5 碳纖維復合材料在環(huán)境方面的應用25-26
• 1.5.1 碳纖維復合材料對環(huán)境污水的吸附處理25
• 1.5.2 碳纖維復合材料的催化降解作用25-26
• 1.6 本論文研究內(nèi)容簡介26-27
• 第二章 納米氧化銅/氧化亞銅/環(huán)糊精/碳纖維復合材料的制備及其光催化降解水溶液中2,6-二氯苯酚27-45
• 2.1 引言27-28
• 2.2 實驗試劑與儀器28
• 2.2.1 實驗試劑28
• 2.2.2 實驗儀器28
• 2.3 實驗部分28-31
• 2.3.1 CDs/CFs的制備28-29
• 2.3.2 電化學制備CuO/Cu_2O/CDs/CFs29-30
• 2.3.3 CDs/CFs吸附2,6-DCP30
• 2.3.4 CuO/Cu_2O/CDs/CFs光催化降解2,6-DCP30-31
• 2.4 結(jié)果與討論31-37
• 2.4.1 CDs/CFs的紅外光譜分析31
• 2.4.2 CDs/CFs的形貌分析31-32
• 2.4.3 CuO/Cu_2O/CDs/CFs相關材料的電化學性能32-34
• 2.4.4 CuO/Cu_2O/CDs/CFs的紅外光譜分析34-35
• 2.4.5 CuO/Cu_2O/CDs/CFs的形貌分析35-36
• 2.4.6 CuO/Cu_2O/CDs/CFs的X-射線衍射圖36
• 2.4.7 CuO/Cu_2O/CDs/CFs的X-射線光電子能譜圖36-37
• 2.5 CDs/CFs吸附處理水溶液中的2,6-DCP37-42
• 2.5.1 pH對CDs/CFs吸附2,6-DCP的影響37-38
• 2.5.2 吸附動力學研究38-39
• 2.5.3 吸附熱力學39-42
• 2.6 CuO/Cu_2O/CDs/CFs光催化降解2,6-DCP42-44
• 2.6.1 不同光源對光催化效果的影響42-43
• 2.6.2 光照時間對催化降解效果的影響43-44
• 2.7 本章小結(jié)44-45
• 第三章 普魯士藍/石墨烯/碳纖維復合材料的制備及鹽湖鹵水中銫回收45-63
• 3.1 引言45
• 3.2 實驗試劑與儀器45-46
• 3.2.1 實驗試劑45-46
• 3.2.2 實驗儀器46
• 3.3 實驗部分46-49
• 3.3.1 石墨烯的制備46-47
• 3.3.2 石墨烯氨基化47
• 3.3.3 碳纖維接枝石墨烯復合材料的制備47
• 3.3.4 電化學合成普魯士藍47-48
• 3.3.5 PB/GNs/CFs吸附水溶液中Cs~+48
• 3.3.6 銫離子的分析方法48-49
• 3.4 結(jié)果與討論49-52
• 3.4.1 PB/GNs/CFs復合材料的電化學檢測49
• 3.4.2 PB/GNs/CFs復合材料的紅外光譜分析49-50
• 3.4.3 PB/GNs/CFs復合材料的形貌分析50-51
• 3.4.4 PB/GNs/CFs復合材料的X-射線衍射儀譜圖51
• 3.4.5 PB/GNs/CFs復合材料的X-射線光電子能譜圖51-52
• 3.5 PB/GNs/CFs吸附水溶液中的Cs~+52-62
• 3.5.1 pH對PB/GNs/CFs吸附Cs~+效果的影響52-53
• 3.5.2 吸附動力學研究53-55
• 3.5.3 吸附熱力學55-57
• 3.5.4 競爭吸附57-59
• 3.5.5 恒電位脫附59-61
• 3.5.6 重復再利用61-62
• 3.6 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻64-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文75

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