BiOCl吸附/光催化去除水中典型有機(jī)污染物的機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-05 03:26
BiOCl(氯氧化鉍)是一種新型光催化材料,對(duì)水環(huán)境中的染料、藥物和個(gè)人護(hù)理用品(PPCPs)等有機(jī)污染物具有高效的去除作用。目前,關(guān)于BiOCl去除水中有機(jī)物的作用機(jī)理一般認(rèn)為是由光催化氧化引起的,而嚴(yán)重忽略了其對(duì)有機(jī)物的吸附作用。本文選擇6種染料、3種PPCPs以及多種小分子有機(jī)物羧酸作為目標(biāo)污染物,研究了BiOCl吸附/光催化去除它們的效能和機(jī)理,并重點(diǎn)研究了BiOCl吸附典型染料和PPCPs的作用機(jī)制。首先采用溶劑熱法成功的制備了BiOCl微米球,通過(guò)X射線衍射(XRD),掃描電鏡(SEM),透射電鏡(TEM),高分辨透射電鏡(HRTEM), N2吸附-脫附、紫外-可見反射光譜等技術(shù)手段對(duì)制備的催化劑進(jìn)行了表征。制備BiOCl微米球直徑約為3-5 μm,每個(gè)微球都由粒徑小于20 nm的納米顆粒組成,其BET比表面積為16.31 m2/g,禁帶寬度為3.38 eV。BiOCl微米球?qū)λ杏袡C(jī)物的吸附能力直接決定了其對(duì)有機(jī)物的光催化活性。吸附率越高、光催化活性越高;沒(méi)有吸附就沒(méi)有可見光催化活性。吸附率占BiOCl可見光催化去除率的比重為80%-95%以上;吸附率占BiOCl紫外光催...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 PPCPs等有機(jī)污染物簡(jiǎn)介
1.1.1 PPCPs簡(jiǎn)介
1.1.2 PPCPs降解技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1.3 染料污染物簡(jiǎn)介
1.2 紫外/可見光催化降解材料簡(jiǎn)介
2系紫外可見光催化降解材料"> 1.2.1 TiO2系紫外可見光催化降解材料
1.2.2 Bi基紫外可見光催化降解材料
1.3 BiOCl光催化材料綜述
1.3.1 BiOCl的晶體結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)
1.3.2 BiOCl的制備方法
1.3.3 BiOCl材料結(jié)構(gòu)的修飾改性
1.3.4 BiOCl紫外/可見光催化機(jī)理
1.4 論文的研究目的、意義及內(nèi)容
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 BiOCl微米球的制備與表征
2.2.1 BiOCl微米球的制備
2.2.2 BiOCl微米球的表征
2.3 BiOCl吸附/光催化降解水中有機(jī)物
2.4 PPCPs等目標(biāo)物的分析檢測(cè)方法
2.5 降解產(chǎn)物表征分析方法
3 BiOCl吸附/光催化去除水中典型有機(jī)物的效能
3.1 BiOCl的制備與表征
3.1.1 BiOCl的制備
3.1.2 XRD分析
3.1.3 形貌及粒徑大小分析
3.1.4 比表面積、孔徑分布分析
3.1.5 能級(jí)分析
3.2 BiOCl吸附/可見光催化降解有機(jī)物
3.3 BiOCl吸附/紫外光催化降解有機(jī)物
3.4 本章小結(jié)
4 BiOCl吸附水中典型有機(jī)物的作用機(jī)理
-離子變化特征"> 4.1 BiOCl的水解性質(zhì)及其Cl-離子變化特征
-離子變換"> 4.2 BiOCl對(duì)不同濃度布洛芬吸附效率及Cl-離子變換
4.3 不同陰離子對(duì)BiOCl吸附有機(jī)物的影響
4.4 BiOCl吸附有機(jī)物的紅外光譜分析
4.5 BiOCl吸附有機(jī)物的XPS分析
4.6 BiOCl對(duì)多種小分子有機(jī)物的吸附效率
4.7 BiOCl選擇性吸附機(jī)理探討
4.8 本章小結(jié)
5 BiOCl光催化降解水中布洛芬的機(jī)理
5.1 BiOCl可見光催化降解水中布洛芬的效能及影響因素
5.1.1 初始布洛芬濃度的影響
5.1.2 BiOCl投加量的影響
5.1.3 水中陰陽(yáng)離子的影響
5.2 BiOCl吸附、紫外光催化、可見光催化去除布洛芬的礦化率
5.3 BiOCl光催化降解水中布洛芬的產(chǎn)物分析
5.3.1 可見光催化降解的產(chǎn)物分析及降解途徑
5.3.2 紫外光催化降解的產(chǎn)物分析及降解途徑
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]BiOCl nanostructures with different morphologies:Tunable synthesis and visible-light-driven photocatalytic properties[J]. Hong-Ying Hao,Yan-Yan Xu,Ping Liu,Guo-Ying Zhang. Chinese Chemical Letters. 2015(01)
[2]共價(jià)鍵型有機(jī)硅鋁復(fù)合絮凝劑及混凝效果研究[J]. 陳燕,趙華章,王文東. 水處理技術(shù). 2014(12)
[3]BiOCl基光催化材料的研究進(jìn)展[J]. 王曉雯,張小超,樊彩梅. 化工進(jìn)展. 2014(01)
[4]Pt/BiOCl納米片的制備、表征及其光催化性能[J]. 余長(zhǎng)林,陳建釵,操芳芳,李鑫,樊啟哲,YU Jimmy,魏龍福. 催化學(xué)報(bào). 2013(02)
[5]超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)地表水中18種藥物與個(gè)人護(hù)理品的殘留量[J]. 朱賽嫦,王靜,邵衛(wèi)偉,陳紅. 色譜. 2013(01)
[6]固相萃取-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定九龍江流域水中藥品和個(gè)人護(hù)理用品[J]. 呂敏,孫倩,李妍,陳猛,于昌平. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[7]醫(yī)藥品和個(gè)人護(hù)理用品(PPCPs)類污染物氯化轉(zhuǎn)化行為研究進(jìn)展[J]. 劉奇,魏東斌,陳振斌,杜宇國(guó). 環(huán)境化學(xué). 2012(03)
[8]碳摻雜TiO2納米管列陣的制備及其光催化性能的研究[J]. 肖鵬,李露,盧露,張?jiān)茟? 材料導(dǎo)報(bào). 2010(08)
[9]不同晶型Bi2O3可見光光催化降解羅丹明B的研究[J]. 鄒文,郝維昌,信心,王天民. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(11)
[10]摻雜納米Bi2WO6的水熱合成及其光催化性能研究[J]. 王玉潔,任雪紅,蔣引珊. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2008(12)
本文編號(hào):2957931
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 PPCPs等有機(jī)污染物簡(jiǎn)介
1.1.1 PPCPs簡(jiǎn)介
1.1.2 PPCPs降解技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1.3 染料污染物簡(jiǎn)介
1.2 紫外/可見光催化降解材料簡(jiǎn)介
2系紫外可見光催化降解材料"> 1.2.1 TiO2系紫外可見光催化降解材料
1.2.2 Bi基紫外可見光催化降解材料
1.3 BiOCl光催化材料綜述
1.3.1 BiOCl的晶體結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)
1.3.2 BiOCl的制備方法
1.3.3 BiOCl材料結(jié)構(gòu)的修飾改性
1.3.4 BiOCl紫外/可見光催化機(jī)理
1.4 論文的研究目的、意義及內(nèi)容
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 BiOCl微米球的制備與表征
2.2.1 BiOCl微米球的制備
2.2.2 BiOCl微米球的表征
2.3 BiOCl吸附/光催化降解水中有機(jī)物
2.4 PPCPs等目標(biāo)物的分析檢測(cè)方法
2.5 降解產(chǎn)物表征分析方法
3 BiOCl吸附/光催化去除水中典型有機(jī)物的效能
3.1 BiOCl的制備與表征
3.1.1 BiOCl的制備
3.1.2 XRD分析
3.1.3 形貌及粒徑大小分析
3.1.4 比表面積、孔徑分布分析
3.1.5 能級(jí)分析
3.2 BiOCl吸附/可見光催化降解有機(jī)物
3.3 BiOCl吸附/紫外光催化降解有機(jī)物
3.4 本章小結(jié)
4 BiOCl吸附水中典型有機(jī)物的作用機(jī)理
-離子變化特征"> 4.1 BiOCl的水解性質(zhì)及其Cl-離子變化特征
-離子變換"> 4.2 BiOCl對(duì)不同濃度布洛芬吸附效率及Cl-離子變換
4.3 不同陰離子對(duì)BiOCl吸附有機(jī)物的影響
4.4 BiOCl吸附有機(jī)物的紅外光譜分析
4.5 BiOCl吸附有機(jī)物的XPS分析
4.6 BiOCl對(duì)多種小分子有機(jī)物的吸附效率
4.7 BiOCl選擇性吸附機(jī)理探討
4.8 本章小結(jié)
5 BiOCl光催化降解水中布洛芬的機(jī)理
5.1 BiOCl可見光催化降解水中布洛芬的效能及影響因素
5.1.1 初始布洛芬濃度的影響
5.1.2 BiOCl投加量的影響
5.1.3 水中陰陽(yáng)離子的影響
5.2 BiOCl吸附、紫外光催化、可見光催化去除布洛芬的礦化率
5.3 BiOCl光催化降解水中布洛芬的產(chǎn)物分析
5.3.1 可見光催化降解的產(chǎn)物分析及降解途徑
5.3.2 紫外光催化降解的產(chǎn)物分析及降解途徑
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]BiOCl nanostructures with different morphologies:Tunable synthesis and visible-light-driven photocatalytic properties[J]. Hong-Ying Hao,Yan-Yan Xu,Ping Liu,Guo-Ying Zhang. Chinese Chemical Letters. 2015(01)
[2]共價(jià)鍵型有機(jī)硅鋁復(fù)合絮凝劑及混凝效果研究[J]. 陳燕,趙華章,王文東. 水處理技術(shù). 2014(12)
[3]BiOCl基光催化材料的研究進(jìn)展[J]. 王曉雯,張小超,樊彩梅. 化工進(jìn)展. 2014(01)
[4]Pt/BiOCl納米片的制備、表征及其光催化性能[J]. 余長(zhǎng)林,陳建釵,操芳芳,李鑫,樊啟哲,YU Jimmy,魏龍福. 催化學(xué)報(bào). 2013(02)
[5]超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)地表水中18種藥物與個(gè)人護(hù)理品的殘留量[J]. 朱賽嫦,王靜,邵衛(wèi)偉,陳紅. 色譜. 2013(01)
[6]固相萃取-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定九龍江流域水中藥品和個(gè)人護(hù)理用品[J]. 呂敏,孫倩,李妍,陳猛,于昌平. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[7]醫(yī)藥品和個(gè)人護(hù)理用品(PPCPs)類污染物氯化轉(zhuǎn)化行為研究進(jìn)展[J]. 劉奇,魏東斌,陳振斌,杜宇國(guó). 環(huán)境化學(xué). 2012(03)
[8]碳摻雜TiO2納米管列陣的制備及其光催化性能的研究[J]. 肖鵬,李露,盧露,張?jiān)茟? 材料導(dǎo)報(bào). 2010(08)
[9]不同晶型Bi2O3可見光光催化降解羅丹明B的研究[J]. 鄒文,郝維昌,信心,王天民. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(11)
[10]摻雜納米Bi2WO6的水熱合成及其光催化性能研究[J]. 王玉潔,任雪紅,蔣引珊. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2008(12)
本文編號(hào):2957931
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