BiOCl吸附/光催化去除水中典型有機污染物的機理研究
發(fā)布時間:2021-01-05 03:26
BiOCl(氯氧化鉍)是一種新型光催化材料,對水環(huán)境中的染料、藥物和個人護理用品(PPCPs)等有機污染物具有高效的去除作用。目前,關于BiOCl去除水中有機物的作用機理一般認為是由光催化氧化引起的,而嚴重忽略了其對有機物的吸附作用。本文選擇6種染料、3種PPCPs以及多種小分子有機物羧酸作為目標污染物,研究了BiOCl吸附/光催化去除它們的效能和機理,并重點研究了BiOCl吸附典型染料和PPCPs的作用機制。首先采用溶劑熱法成功的制備了BiOCl微米球,通過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手段對制備的催化劑進行了表征。制備BiOCl微米球直徑約為3-5 μm,每個微球都由粒徑小于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微米球對水中有機物的吸附能力直接決定了其對有機物的光催化活性。吸附率越高、光催化活性越高;沒有吸附就沒有可見光催化活性。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...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 PPCPs等有機污染物簡介
1.1.1 PPCPs簡介
1.1.2 PPCPs降解技術簡介
1.1.3 染料污染物簡介
1.2 紫外/可見光催化降解材料簡介
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的晶體結構與電子結構
1.3.2 BiOCl的制備方法
1.3.3 BiOCl材料結構的修飾改性
1.3.4 BiOCl紫外/可見光催化機理
1.4 論文的研究目的、意義及內容
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 研究內容
2 材料與方法
2.1 實驗材料與儀器
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗儀器
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物
2.4 PPCPs等目標物的分析檢測方法
2.5 降解產物表征分析方法
3 BiOCl吸附/光催化去除水中典型有機物的效能
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 能級分析
3.2 BiOCl吸附/可見光催化降解有機物
3.3 BiOCl吸附/紫外光催化降解有機物
3.4 本章小結
4 BiOCl吸附水中典型有機物的作用機理
-離子變化特征"> 4.1 BiOCl的水解性質及其Cl-離子變化特征
-離子變換"> 4.2 BiOCl對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BiOCl吸附有機物的影響
4.4 BiOCl吸附有機物的紅外光譜分析
4.5 BiOCl吸附有機物的XPS分析
4.6 BiOCl對多種小分子有機物的吸附效率
4.7 BiOCl選擇性吸附機理探討
4.8 本章小結
5 BiOCl光催化降解水中布洛芬的機理
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物分析
5.3.1 可見光催化降解的產物分析及降解途徑
5.3.2 紫外光催化降解的產物分析及降解途徑
5.4 本章小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
作者簡介
【參考文獻】:
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]共價鍵型有機硅鋁復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. 2014(12)
[3]BiOCl基光催化材料的研究進展[J]. 王曉雯,張小超,樊彩梅. 化工進展. 2014(01)
[4]Pt/BiOCl納米片的制備、表征及其光催化性能[J]. 余長林,陳建釵,操芳芳,李鑫,樊啟哲,YU Jimmy,魏龍福. 催化學報. 2013(02)
[5]超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法同時檢測地表水中18種藥物與個人護理品的殘留量[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)質譜測定九龍江流域水中藥品和個人護理用品[J]. 呂敏,孫倩,李妍,陳猛,于昌平. 廈門大學學報(自然科學版). 2012(06)
[7]醫(yī)藥品和個人護理用品(PPCPs)類污染物氯化轉化行為研究進展[J]. 劉奇,魏東斌,陳振斌,杜宇國. 環(huán)境化學. 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,張云懷. 材料導報. 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. 無機化學學報. 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)境工程學報. 2008(12)
本文編號:2957931
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 PPCPs等有機污染物簡介
1.1.1 PPCPs簡介
1.1.2 PPCPs降解技術簡介
1.1.3 染料污染物簡介
1.2 紫外/可見光催化降解材料簡介
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的晶體結構與電子結構
1.3.2 BiOCl的制備方法
1.3.3 BiOCl材料結構的修飾改性
1.3.4 BiOCl紫外/可見光催化機理
1.4 論文的研究目的、意義及內容
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 研究內容
2 材料與方法
2.1 實驗材料與儀器
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗儀器
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物
2.4 PPCPs等目標物的分析檢測方法
2.5 降解產物表征分析方法
3 BiOCl吸附/光催化去除水中典型有機物的效能
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 能級分析
3.2 BiOCl吸附/可見光催化降解有機物
3.3 BiOCl吸附/紫外光催化降解有機物
3.4 本章小結
4 BiOCl吸附水中典型有機物的作用機理
-離子變化特征"> 4.1 BiOCl的水解性質及其Cl-離子變化特征
-離子變換"> 4.2 BiOCl對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BiOCl吸附有機物的影響
4.4 BiOCl吸附有機物的紅外光譜分析
4.5 BiOCl吸附有機物的XPS分析
4.6 BiOCl對多種小分子有機物的吸附效率
4.7 BiOCl選擇性吸附機理探討
4.8 本章小結
5 BiOCl光催化降解水中布洛芬的機理
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物分析
5.3.1 可見光催化降解的產物分析及降解途徑
5.3.2 紫外光催化降解的產物分析及降解途徑
5.4 本章小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
作者簡介
【參考文獻】:
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]共價鍵型有機硅鋁復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. 2014(12)
[3]BiOCl基光催化材料的研究進展[J]. 王曉雯,張小超,樊彩梅. 化工進展. 2014(01)
[4]Pt/BiOCl納米片的制備、表征及其光催化性能[J]. 余長林,陳建釵,操芳芳,李鑫,樊啟哲,YU Jimmy,魏龍福. 催化學報. 2013(02)
[5]超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法同時檢測地表水中18種藥物與個人護理品的殘留量[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)質譜測定九龍江流域水中藥品和個人護理用品[J]. 呂敏,孫倩,李妍,陳猛,于昌平. 廈門大學學報(自然科學版). 2012(06)
[7]醫(yī)藥品和個人護理用品(PPCPs)類污染物氯化轉化行為研究進展[J]. 劉奇,魏東斌,陳振斌,杜宇國. 環(huán)境化學. 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,張云懷. 材料導報. 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. 無機化學學報. 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)境工程學報. 2008(12)
本文編號:2957931
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