本文選題：磁性納米粒子 + 有機(jī)染料　； 參考：《蘭州大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近幾十年來(lái),水污染問(wèn)題已經(jīng)發(fā)展成為影響人類(lèi)生存發(fā)展的最大威脅,由于工業(yè)和人類(lèi)生活的飛速發(fā)展,不可避免地帶來(lái)了大量的污染物,主要包括固體垃圾,工農(nóng)業(yè)污水,溫室氣體等。其中,工業(yè)廢水的任意排放,對(duì)江河湖泊及地下水造成了嚴(yán)重污染；而且其成分復(fù)雜,降解難度大,給廢水處理帶來(lái)了巨大壓力。工業(yè)廢水中的有害成分主要包括染料、色素、重金屬(鉛,汞,鉻等)以及懸浮固體等。這些均會(huì)對(duì)人類(lèi)及動(dòng)植物健康造成危害,如若不能有效地控制和管理,人類(lèi)的生存發(fā)展必將會(huì)遭受更大的威脅。磁性微納米材料因其具有良好的磁響應(yīng)性,而且形態(tài)多樣,比表面積大等特點(diǎn),受到了研究者們的廣泛關(guān)注。此外,還可以進(jìn)行多種改性,使材料攜帶豐富的官能團(tuán),拓寬應(yīng)用范圍。然而傳統(tǒng)的吸附、催化材料在使用過(guò)程中會(huì)有流失現(xiàn)象,而且后處理困難。新興的磁分離技術(shù)可以在很大程度上改善上述問(wèn)題。磁分離技術(shù)與吸附,降解等污水處理手段的有效結(jié)合,有望成為一種高效簡(jiǎn)便的水凈化手段。因此,設(shè)計(jì)合成一類(lèi)尺寸均一,形貌規(guī)整及功能性高的新型微納米材料,成為本論文的主要研究目的。本學(xué)位論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：1.花型磁性納米吸附劑的制備及其對(duì)廢水中染料和重金屬離子的去除本章設(shè)計(jì)并通過(guò)一步法合成了花型磁性吸附劑(FMAs),確定了FMAs的可能的形成機(jī)制；并通過(guò)透射電鏡(TEM),掃描電鏡(SEM), XRD, BET等表征手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析。FMAs具有較高的比表面積(71.6 m2/g),大的飽和磁化強(qiáng)度(44.41 emu/g),和豐富的官能團(tuán)(羧基,羥基和疏水性基團(tuán))等。基于以上特性,將得到的FMAs作為一種新型吸附劑,詳細(xì)研究了微納米材料對(duì)亞甲基藍(lán)、孔雀石綠以及Pb2+和Cr6+的吸附�？疾炝薋MAs對(duì)亞甲基藍(lán),孔雀石綠及Pb2+和Cr6+吸附動(dòng)力學(xué)和等溫吸附模型,探討了材料對(duì)染料/金屬離子二元體系的吸附效果等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,制備得到的FMAs具備優(yōu)良的吸附性能。2.泡沫狀磁性鐵基納米催化劑的制備及其在類(lèi)Fenton反應(yīng)中的應(yīng)用本章設(shè)計(jì)制備了一種具有空腔結(jié)構(gòu)的鐵氧化物復(fù)合納米粒子(FexOy@FexOy/C),所有的制備步驟簡(jiǎn)單且易于控制�？涨唤Y(jié)構(gòu)可以增大納米粒子的比表面積,提高其表面能,所以相對(duì)于傳統(tǒng)的Fenton催化劑,由于空腔結(jié)構(gòu)的存在,為反應(yīng)物與催化劑接觸提供了兩種方式(由活性成分組成的核和殼均可與反應(yīng)物接觸而使其被催化降解)。此外,高溫煅燒過(guò)程中會(huì)在催化劑的核與殼中形成零價(jià)鐵(Fe0)-鐵氧化物納米復(fù)合材料,由于Fe0和鐵氧化物中的Fe3+可以發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,在此過(guò)程中又重新產(chǎn)生了Fe2+,這對(duì)Fenton反應(yīng)是十分有利的。因此,相對(duì)于傳統(tǒng)的Fenton催化劑,具有空腔結(jié)構(gòu)的核殼型FexOy@FexOy/C納米催化劑有望改善其催化性能。為了驗(yàn)證以上設(shè)想,選定亞甲基藍(lán)作為污染物模型來(lái)評(píng)價(jià)FexOy@FexOy/C納米粒子的Fenton催化性能。結(jié)果表明,FexOy@FexOy/C納米材料具有非常優(yōu)異的催化性能和穩(wěn)定性,并沒(méi)有顯現(xiàn)出傳統(tǒng)催化劑在均相或非均相類(lèi)Fenton體系中所表現(xiàn)出的劣勢(shì)。
[Abstract]:In recent decades, the problem of water pollution has been the greatest threat to the survival and development of human beings. Due to the rapid development of industry and human life, a large number of pollutants are inevitably brought in, including solid waste, industrial and agricultural sewage, greenhouse gas and so on. Among them, the waste of industrial waste water is made to rivers, lakes and groundwater. The harmful ingredients in industrial waste water are mainly dyestuffs, pigments, heavy metals (lead, mercury, chromium, etc.) and suspended solids, all of which are harmful to human and animal and plant health, such as if it is not effectively controlled and managed, human beings There will be a greater threat to the development of survival. Magnetic micronanomaterials have been widely concerned because of their good magnetic responsiveness, diversity and large surface area. In addition, a variety of modifications can be carried out to make materials carry rich functional groups and broaden their application. However, traditional adsorption and catalytic materials The new magnetic separation technology can improve the above problems to a great extent. The effective combination of magnetic separation technology and adsorption, degradation and other sewage treatment means is expected to be a highly efficient and simple means of water purification. The main purpose of this thesis is the new micro nano materials with high function. The main contents of this dissertation are as follows: 1. the preparation of the magnetic nano adsorbent and the removal of the dye and heavy metal ions in the wastewater and the synthesis of the flower type magnetic adsorbent (FMAs) by one step method. The possibility of FMAs is determined. By means of transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), XRD, BET and other characterization methods, the structure of.FMAs has high specific surface area (71.6 m2/g), large saturation magnetization (44.41 emu/g), and rich functional groups (carboxyl, hydroxyl and hydrophobic groups). Based on the above properties, the obtained FMAs will be obtained. For a new type of adsorbent, the adsorption of methylene blue, malachite green, Pb2+ and Cr6+ was studied in detail. The adsorption kinetics and isothermal adsorption model of FMAs on methylene blue, malachite green and Pb2+ and Cr6+ were investigated. The adsorption effect of the materials on the two element system of dye / metal ions was discussed. The experimental results showed that the preparation was obtained. The FMAs has excellent adsorption properties and the preparation of.2. foam like magnetic iron based nano catalyst and its application in Fenton like reaction. This chapter has designed a kind of iron oxide composite nanoparticles with cavity structure (FexOy@FexOy/C). All the preparation steps are simple and easy to control. The cavity structure can increase the particle size. The surface energy is higher than the surface area, so relative to the traditional Fenton catalyst, the presence of the cavity structure provides two ways for the reaction of the reactant to the catalyst (the core and the shell of the active component can be exposed to the reactant to be degraded). In addition, the high temperature calcination process will be formed in the core and the shell of the catalyst. Zero valent iron (Fe0) - iron oxide nanocomposites, due to the electronic transfer of Fe3+ in Fe0 and iron oxide, reproduced Fe2+ again in this process, which is very beneficial to the Fenton reaction. Therefore, relative to the traditional Fenton catalyst, the nuclear shell type FexOy@FexOy/C nano catalyst with a cavity structure is expected to improve its catalytic activity. In order to verify the above assumption, methylene blue is selected as a pollutant model to evaluate the Fenton catalytic performance of FexOy@FexOy/C nanoparticles. The results show that the FexOy@FexOy/C nanomaterials have excellent catalytic performance and stability, and the traditional catalysts are not shown in the homogeneous or heterogeneous Fenton systems. Inferiority.
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X788;TB383.1

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本文編號(hào)：2084070