改性碳納米管薄膜光(電)催化去除有機(jī)污染物
發(fā)布時(shí)間:2020-12-23 17:13
隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,大量有機(jī)污染物排放入水體,導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)毒害問(wèn)題。大量研究表明,高級(jí)氧化技術(shù)可通過(guò)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的氧化降解。其中,可有效利用太陽(yáng)光的光催化氧化技術(shù),因具有氧化能力強(qiáng)、無(wú)選擇性、反應(yīng)條件溫和、適用范圍廣和無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛關(guān)注。但傳統(tǒng)粉體光催化體系在實(shí)際應(yīng)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(fù)合嚴(yán)重,(3)傳統(tǒng)光催化體系傳質(zhì)效果有限。針對(duì)上述幾點(diǎn)不足,本論文開(kāi)展了如下研究:以導(dǎo)電性好、表面積大的碳納米管(carbon nanotubes,CNTs)材料為基底,通過(guò)聚多巴胺耦合和連續(xù)沉積光還原方法分別實(shí)現(xiàn)了納米TiO2和納米Ag/AgCl光催化劑的有效搭載;同時(shí),設(shè)計(jì)了連續(xù)流光(電)催化膜反應(yīng)體系,有效改善了體系的傳質(zhì)效果;分別以亞甲基藍(lán)和四環(huán)素為模型化合物考察了連續(xù)流光催化體系對(duì)目標(biāo)污染物的降解性能。結(jié)果表明,(1)以亞甲基藍(lán)為模型化合物時(shí),在900μW·cm-2光強(qiáng)下,Ag/AgCl-CNTs復(fù)合薄膜在流速為2.0 mL·min...
【文章來(lái)源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 光催化氧化技術(shù)概述
1.1.1 光催化技術(shù)原理
1.1.2 光催化技術(shù)降解有機(jī)污染物研究進(jìn)展
1.1.3 光(電)催化處理污水
1.2 光催化材料研究進(jìn)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(fù)合光催化膜
1.3 連續(xù)流催化膜反應(yīng)器介紹
1.4 本課題的研究背景及內(nèi)容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
1.4.4 課題創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
2.1 儀器與化學(xué)試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)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(fù)合薄膜制備"> 2.2.4 TiO2-PDA-CNTs復(fù)合薄膜制備
2-PDA-CNTs-H復(fù)合薄膜制備"> 2.2.5 TiO2-PDA-CNTs-H復(fù)合薄膜制備
2-Ag-PDA-CNTs-H復(fù)合薄膜制備"> 2.2.6 TiO2-Ag-PDA-CNTs-H復(fù)合薄膜制備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法與裝置
2.3.1 PVC材質(zhì)光電化學(xué)過(guò)濾器
2.3.2 石英材質(zhì)光電化學(xué)過(guò)濾器
2.4 模型化合物的選擇
2.5 測(cè)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(jié)
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(yīng)體系對(duì)比
4.1.2 Ag/AgCl負(fù)載量對(duì)復(fù)合薄膜催化性能影響
4.1.3 流速對(duì)Ag/AgCl-CNTs薄膜催化性能影響
4.1.4 電壓對(duì)Ag/AgCl-CNTs薄膜催化性能影響
4.1.5 光電對(duì)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(fù)合薄膜吸附特性"> 4.2.1 TiO2-CNTs復(fù)合薄膜吸附特性
4.2.2 連續(xù)流和序批式反應(yīng)體系對(duì)比
2 負(fù)載量對(duì)Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響"> 4.2.3 TiO2 負(fù)載量對(duì)Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響
4.2.4 流速對(duì)Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響
2-CNTs薄膜穩(wěn)定性測(cè)試"> 4.2.5 TiO2-CNTs薄膜穩(wěn)定性測(cè)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(fù)合薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.3 TiO2-PDA-CNTs復(fù)合薄膜光電催化氧化四環(huán)素
2-PDA-CNTs-H復(fù)合薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.4 TiO2-PDA-CNTs-H復(fù)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(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果目錄
致謝
本文編號(hào):2934055
【文章來(lái)源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 光催化氧化技術(shù)概述
1.1.1 光催化技術(shù)原理
1.1.2 光催化技術(shù)降解有機(jī)污染物研究進(jìn)展
1.1.3 光(電)催化處理污水
1.2 光催化材料研究進(jìn)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(fù)合光催化膜
1.3 連續(xù)流催化膜反應(yīng)器介紹
1.4 本課題的研究背景及內(nèi)容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
1.4.4 課題創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
2.1 儀器與化學(xué)試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)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(fù)合薄膜制備"> 2.2.4 TiO2-PDA-CNTs復(fù)合薄膜制備
2-PDA-CNTs-H復(fù)合薄膜制備"> 2.2.5 TiO2-PDA-CNTs-H復(fù)合薄膜制備
2-Ag-PDA-CNTs-H復(fù)合薄膜制備"> 2.2.6 TiO2-Ag-PDA-CNTs-H復(fù)合薄膜制備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法與裝置
2.3.1 PVC材質(zhì)光電化學(xué)過(guò)濾器
2.3.2 石英材質(zhì)光電化學(xué)過(guò)濾器
2.4 模型化合物的選擇
2.5 測(cè)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(jié)
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(yīng)體系對(duì)比
4.1.2 Ag/AgCl負(fù)載量對(duì)復(fù)合薄膜催化性能影響
4.1.3 流速對(duì)Ag/AgCl-CNTs薄膜催化性能影響
4.1.4 電壓對(duì)Ag/AgCl-CNTs薄膜催化性能影響
4.1.5 光電對(duì)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(fù)合薄膜吸附特性"> 4.2.1 TiO2-CNTs復(fù)合薄膜吸附特性
4.2.2 連續(xù)流和序批式反應(yīng)體系對(duì)比
2 負(fù)載量對(duì)Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響"> 4.2.3 TiO2 負(fù)載量對(duì)Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響
4.2.4 流速對(duì)Ti O2-CNTs薄膜催化性能影響
2-CNTs薄膜穩(wěn)定性測(cè)試"> 4.2.5 TiO2-CNTs薄膜穩(wěn)定性測(cè)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(fù)合薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.3 TiO2-PDA-CNTs復(fù)合薄膜光電催化氧化四環(huán)素
2-PDA-CNTs-H復(fù)合薄膜光電催化氧化四環(huán)素"> 4.3.4 TiO2-PDA-CNTs-H復(fù)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(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果目錄
致謝
本文編號(hào):2934055
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