改性碳納米管薄膜光(電)催化去除有機污染物
發(fā)布時間:2020-12-23 17:13
隨著工業(yè)化進程的加快,大量有機污染物排放入水體,導致了嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)毒害問題。大量研究表明,高級氧化技術可通過產生強氧化性的羥基自由基實現有機污染物的氧化降解。其中,可有效利用太陽光的光催化氧化技術,因具有氧化能力強、無選擇性、反應條件溫和、適用范圍廣和無二次污染等優(yōu)點而得到了廣泛關注。但傳統(tǒng)粉體光催化體系在實際應用中主要存在三方面的瓶頸:(1)粉體光催化材料難以回收利用,(2)光生電荷復合嚴重,(3)傳統(tǒng)光催化體系傳質效果有限。針對上述幾點不足,本論文開展了如下研究:以導電性好、表面積大的碳納米管(carbon nanotubes,CNTs)材料為基底,通過聚多巴胺耦合和連續(xù)沉積光還原方法分別實現了納米TiO2和納米Ag/AgCl光催化劑的有效搭載;同時,設計了連續(xù)流光(電)催化膜反應體系,有效改善了體系的傳質效果;分別以亞甲基藍和四環(huán)素為模型化合物考察了連續(xù)流光催化體系對目標污染物的降解性能。結果表明,(1)以亞甲基藍為模型化合物時,在900μW·cm-2光強下,Ag/AgCl-CNTs復合薄膜在流速為2.0 mL·min...
【文章來源】:東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 光催化氧化技術概述
1.1.1 光催化技術原理
1.1.2 光催化技術降解有機污染物研究進展
1.1.3 光(電)催化處理污水
1.2 光催化材料研究進展
2 光催化劑"> 1.2.1 TiO2 光催化劑
1.2.2 Ag/AgCl光催化劑
1.2.3 復合光催化膜
1.3 連續(xù)流催化膜反應器介紹
1.4 本課題的研究背景及內容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究內容
1.4.3 技術路線
1.4.4 課題創(chuàng)新點
第二章 實驗材料與研究方法
2.1 儀器與化學試劑
2.1.1 實驗試劑及材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 改性碳納米管薄膜制備
2.2.1 CNTs薄膜制備
2.2.2 Ag/AgCl-CNTs薄膜制備
2-CNTs薄膜制備"> 2.2.3 TiO2-CNTs薄膜制備
2-PDA-CNTs復合薄膜制備"> 2.2.4 TiO2-PDA-CNTs復合薄膜制備
2-PDA-CNTs-H復合薄膜制備"> 2.2.5 TiO2-PDA-CNTs-H復合薄膜制備
2-Ag-PDA-CNTs-H復合薄膜制備"> 2.2.6 TiO2-Ag-PDA-CNTs-H復合薄膜制備
2.3 實驗方法與裝置
2.3.1 PVC材質光電化學過濾器
2.3.2 石英材質光電化學過濾器
2.4 模型化合物的選擇
2.5 測試表征方法
第三章 改性碳納米管薄膜的表征
3.1 Ag/AgCl-CNTs薄膜表征
3.1.1 SEM表征
3.1.2 XRD表征
3.1.3 XPS表征
2-CNTs薄膜表征"> 3.2 TiO2-CNTs薄膜表征
3.2.1 SEM表征
3.2.2 TEM表征
3.4 本章小結
第四章 改性碳納米管薄膜的性能探究
4.1 Ag/AgCl-CNTs薄膜光電催化性能探究
4.1.1 連續(xù)流和序批式反應體系對比
4.1.2 Ag/AgCl負載量對復合薄膜催化性能影響
4.1.3 流速對Ag/AgCl-CNTs薄膜催化性能影響
4.1.4 電壓對Ag/AgCl-CNTs薄膜催化性能影響
4.1.5 光電對Ag/AgCl-CNTs薄膜催化性能影響
2-CNTs薄膜光催化性能探究"> 4.2 TiO2-CNTs薄膜光催化性能探究
2-CNTs復合薄膜吸附特性"> 4.2.1 TiO2-CNTs復合薄膜吸附特性
4.2.2 連續(xù)流和序批式反應體系對比
2 負載量對Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響"> 4.2.3 TiO2 負載量對Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響
4.2.4 流速對Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響
2-CNTs薄膜穩(wěn)定性測試"> 4.2.5 TiO2-CNTs薄膜穩(wěn)定性測試
4.3 改性碳納米管薄膜光電催化性能探究
4.3.1 CNTs薄膜光電催化氧化四環(huán)素
2-CNTs薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.2 TiO2-CNTs薄膜光電催化氧化四環(huán)素
2-PDA-CNTs復合薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.3 TiO2-PDA-CNTs復合薄膜光電催化氧化四環(huán)素
2-PDA-CNTs-H復合薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.4 TiO2-PDA-CNTs-H復合薄膜光電催化氧化四環(huán)素
2-Ag-PDA-CNTs-H薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.5 TiO2-Ag-PDA-CNTs-H薄膜光電催化氧化四環(huán)素
4.4 本章小結
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果目錄
致謝
本文編號:2934055
【文章來源】:東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 光催化氧化技術概述
1.1.1 光催化技術原理
1.1.2 光催化技術降解有機污染物研究進展
1.1.3 光(電)催化處理污水
1.2 光催化材料研究進展
2 光催化劑"> 1.2.1 TiO2 光催化劑
1.2.2 Ag/AgCl光催化劑
1.2.3 復合光催化膜
1.3 連續(xù)流催化膜反應器介紹
1.4 本課題的研究背景及內容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究內容
1.4.3 技術路線
1.4.4 課題創(chuàng)新點
第二章 實驗材料與研究方法
2.1 儀器與化學試劑
2.1.1 實驗試劑及材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 改性碳納米管薄膜制備
2.2.1 CNTs薄膜制備
2.2.2 Ag/AgCl-CNTs薄膜制備
2-CNTs薄膜制備"> 2.2.3 TiO2-CNTs薄膜制備
2-PDA-CNTs復合薄膜制備"> 2.2.4 TiO2-PDA-CNTs復合薄膜制備
2-PDA-CNTs-H復合薄膜制備"> 2.2.5 TiO2-PDA-CNTs-H復合薄膜制備
2-Ag-PDA-CNTs-H復合薄膜制備"> 2.2.6 TiO2-Ag-PDA-CNTs-H復合薄膜制備
2.3 實驗方法與裝置
2.3.1 PVC材質光電化學過濾器
2.3.2 石英材質光電化學過濾器
2.4 模型化合物的選擇
2.5 測試表征方法
第三章 改性碳納米管薄膜的表征
3.1 Ag/AgCl-CNTs薄膜表征
3.1.1 SEM表征
3.1.2 XRD表征
3.1.3 XPS表征
2-CNTs薄膜表征"> 3.2 TiO2-CNTs薄膜表征
3.2.1 SEM表征
3.2.2 TEM表征
3.4 本章小結
第四章 改性碳納米管薄膜的性能探究
4.1 Ag/AgCl-CNTs薄膜光電催化性能探究
4.1.1 連續(xù)流和序批式反應體系對比
4.1.2 Ag/AgCl負載量對復合薄膜催化性能影響
4.1.3 流速對Ag/AgCl-CNTs薄膜催化性能影響
4.1.4 電壓對Ag/AgCl-CNTs薄膜催化性能影響
4.1.5 光電對Ag/AgCl-CNTs薄膜催化性能影響
2-CNTs薄膜光催化性能探究"> 4.2 TiO2-CNTs薄膜光催化性能探究
2-CNTs復合薄膜吸附特性"> 4.2.1 TiO2-CNTs復合薄膜吸附特性
4.2.2 連續(xù)流和序批式反應體系對比
2 負載量對Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響"> 4.2.3 TiO2 負載量對Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響
4.2.4 流速對Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響
2-CNTs薄膜穩(wěn)定性測試"> 4.2.5 TiO2-CNTs薄膜穩(wěn)定性測試
4.3 改性碳納米管薄膜光電催化性能探究
4.3.1 CNTs薄膜光電催化氧化四環(huán)素
2-CNTs薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.2 TiO2-CNTs薄膜光電催化氧化四環(huán)素
2-PDA-CNTs復合薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.3 TiO2-PDA-CNTs復合薄膜光電催化氧化四環(huán)素
2-PDA-CNTs-H復合薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.4 TiO2-PDA-CNTs-H復合薄膜光電催化氧化四環(huán)素
2-Ag-PDA-CNTs-H薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.5 TiO2-Ag-PDA-CNTs-H薄膜光電催化氧化四環(huán)素
4.4 本章小結
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果目錄
致謝
本文編號:2934055
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