基于碳氮材料的水體有機(jī)污染物光催化/吸附去除技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-04-13 17:31
近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,大量污染物進(jìn)入水體,對人類的飲用水安全造成了威脅。其中,有機(jī)污染物因其毒性大、富集性強(qiáng)、難降解,對人體健康危害最為嚴(yán)重。因此,深入研究有機(jī)污染物廢水的處理,是目前水處理領(lǐng)域非常重要的課題。在水處理方法中,半導(dǎo)體光催化技術(shù)和吸附法去除效率高、綠色經(jīng)濟(jì),是非常有前景的方法。碳氮材料是一類新型材料,主要包括石墨相碳化氮(CN)和氮摻雜的炭材料兩種,被用作光催化材料或吸附劑廣泛用于水處理。CN具有光響應(yīng),已被應(yīng)用于光催化領(lǐng)域,然而,CN仍存在電子-空穴復(fù)合太快、量子效率低、比表面積不夠大等缺點。氮摻雜的炭材料吸附性較好,但通常制備方法過于復(fù)雜,并且吸附后難以分離。基于此,本論文對CN和多孔炭材料進(jìn)行了改性,基于半導(dǎo)體光催化技術(shù)和吸附法,利用改性后的碳氮材料開發(fā)了水體中有機(jī)污染物的新型去除方法,在環(huán)境凈化領(lǐng)域開展了相應(yīng)的研究工作,研究內(nèi)容如下:1.鉑摻雜的石墨相氮化碳(CN-Pt)吸附協(xié)同光催化作用去除水體中的羅丹明B(RhB)的研究。以雙氰胺和氯鉑酸作為原料,通過熱縮聚的方法合成CN-Pt,利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS...
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
碳化氮可能存在結(jié)構(gòu):(A)-型;(B)β-型;(C)c-型;(D)p-型;(E)g-型
第 1 章 緒論在這五種不同的結(jié)構(gòu)中,除石墨相碳化氮(g-C3N4)是軟質(zhì)相,其他幾種都是硬質(zhì)相,理論上它們的硬度和熱穩(wěn)定性都接近或超過金剛石。在室溫下,g-C3N4在五種結(jié)構(gòu)中最為穩(wěn)定。目前,研究者一般認(rèn)為 g-C3N4是一種類石墨層狀材料,與石墨烯類似,其層間通過范德華力相連。同樣由于 g-C3N4與石墨烯的相似性,學(xué)界曾經(jīng)普遍認(rèn)為三嗪(C3N3)是其基本構(gòu)成單元(圖 1-2)(朱派金 等,2018)。然而另一種可能的結(jié)構(gòu)單元 3-s-三嗪環(huán)已被證明在能量上相對基于三嗪單元的結(jié)構(gòu)更有利,并且研究表明,在氰胺等物質(zhì)熱解時的確產(chǎn)生了一種由蜜勒胺單元構(gòu)成的“melon”聚合物(Komatsu et al., 2000)。因此,絕大多數(shù)對 g-C3N4的研究都以 3-s-三嗪環(huán)為理論模型。
鉑摻雜的石墨相氮化碳吸附和光催除水體中的羅丹明 BB(RhB),分子式為 C28H31ClN2O3,相對分子質(zhì)量為 4 為綠色結(jié)晶或紅紫色粉末,溶于水和乙醇,微溶于丙溶于脂類物質(zhì)。RhB 水溶液為藍(lán)紅色,稀釋后有強(qiáng)烈。RhB 常作為熒光探針,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、礦產(chǎn)群章, 1998;黎俊波 等,2012)。同時 RhB 也可以作為Guo et al., 2017a)。RhB 顏色很深,作為染料廣泛用于生產(chǎn)(Gao et al., 2015)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于石墨相碳化氮的光催化降解有機(jī)污染物研究進(jìn)展[J]. 朱派金,張藝瑩,許淑霞. 中國測試. 2018(11)
[2]基于腐植酸生物高聚物膜有效去除亞甲基藍(lán)和羅丹明B的研究[J]. Seema S.Shenvi,Arun M.Isloor,Ahmad F.Ismail,袁曉娜. 腐植酸. 2017(06)
[3]HDPE膜在垃圾處理中心的施工技術(shù)[J]. 傅剛輝. 建筑技術(shù). 2017(11)
[4]聚合物氮化碳材料光激發(fā)過程研究進(jìn)展[J]. 王輝,張曉東,謝毅. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2017(11)
[5]萘好氧降解污泥強(qiáng)化培養(yǎng)特性與降解效能研究[J]. 于洋洋,王廣智,王卓然,丁杰. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(08)
[6]好氧MBBR處理含吲哚廢水的工藝優(yōu)化試驗研究[J]. 王廣智,王敬元,黃麗坤,于洋洋,王卓然,趙慶良. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2017(02)
[7]高濃度、難降解有機(jī)化工廢水的預(yù)處理分析[J]. 王曉東,李銳. 科技展望. 2015(27)
[8]碳材料吸附水中PPCPs的研究進(jìn)展[J]. 劉桂芳,閆紅梅,高遠(yuǎn),朱麗楠,徐森. 工業(yè)水處理. 2015(10)
[9]稀土廢渣混凝劑在焦化廢水處理中的應(yīng)用研究[J]. 暴苗苗,延克軍,馬壯,張寶龍,吳思聰. 稀土. 2014(04)
[10]染料廢水污染現(xiàn)狀及處理方法研究進(jìn)展[J]. 陳文華,李剛,許方程,泮琇,溫玲寧,都林娜. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(02)
碩士論文
[1]牛骨基分級多孔炭材料的制備及其吸附性能研究[D]. 杜文怡.北京化工大學(xué) 2017
[2]枯草芽孢桿菌及以其為生物載體制備光催化復(fù)合材料降解印染廢水的研究[D]. 閆超.長安大學(xué) 2016
[3]泡沫鎳負(fù)載Fe-N改性TiO2光電催化降解廢水中的羅丹明B[D]. 劉騰飛.沈陽大學(xué) 2016
[4]蒽醌驅(qū)動下的芬頓法和過硫酸鹽活化法對羅丹明B降解特征的初步研究[D]. 楊瑞.西安建筑科技大學(xué) 2015
[5]羅丹明B的危害及其在食品中快速檢測方法的建立[D]. 陳梅蘭.福州大學(xué) 2014
[6]典型PPCPs在給水處理系統(tǒng)中的變化規(guī)律及調(diào)控技術(shù)研究[D]. 周寧娟.東華大學(xué) 2010
[7]氯霉素廢水的電化學(xué)處理方法研究[D]. 范國良.華中科技大學(xué) 2009
本文編號:3135720
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
碳化氮可能存在結(jié)構(gòu):(A)-型;(B)β-型;(C)c-型;(D)p-型;(E)g-型
第 1 章 緒論在這五種不同的結(jié)構(gòu)中,除石墨相碳化氮(g-C3N4)是軟質(zhì)相,其他幾種都是硬質(zhì)相,理論上它們的硬度和熱穩(wěn)定性都接近或超過金剛石。在室溫下,g-C3N4在五種結(jié)構(gòu)中最為穩(wěn)定。目前,研究者一般認(rèn)為 g-C3N4是一種類石墨層狀材料,與石墨烯類似,其層間通過范德華力相連。同樣由于 g-C3N4與石墨烯的相似性,學(xué)界曾經(jīng)普遍認(rèn)為三嗪(C3N3)是其基本構(gòu)成單元(圖 1-2)(朱派金 等,2018)。然而另一種可能的結(jié)構(gòu)單元 3-s-三嗪環(huán)已被證明在能量上相對基于三嗪單元的結(jié)構(gòu)更有利,并且研究表明,在氰胺等物質(zhì)熱解時的確產(chǎn)生了一種由蜜勒胺單元構(gòu)成的“melon”聚合物(Komatsu et al., 2000)。因此,絕大多數(shù)對 g-C3N4的研究都以 3-s-三嗪環(huán)為理論模型。
鉑摻雜的石墨相氮化碳吸附和光催除水體中的羅丹明 BB(RhB),分子式為 C28H31ClN2O3,相對分子質(zhì)量為 4 為綠色結(jié)晶或紅紫色粉末,溶于水和乙醇,微溶于丙溶于脂類物質(zhì)。RhB 水溶液為藍(lán)紅色,稀釋后有強(qiáng)烈。RhB 常作為熒光探針,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、礦產(chǎn)群章, 1998;黎俊波 等,2012)。同時 RhB 也可以作為Guo et al., 2017a)。RhB 顏色很深,作為染料廣泛用于生產(chǎn)(Gao et al., 2015)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于石墨相碳化氮的光催化降解有機(jī)污染物研究進(jìn)展[J]. 朱派金,張藝瑩,許淑霞. 中國測試. 2018(11)
[2]基于腐植酸生物高聚物膜有效去除亞甲基藍(lán)和羅丹明B的研究[J]. Seema S.Shenvi,Arun M.Isloor,Ahmad F.Ismail,袁曉娜. 腐植酸. 2017(06)
[3]HDPE膜在垃圾處理中心的施工技術(shù)[J]. 傅剛輝. 建筑技術(shù). 2017(11)
[4]聚合物氮化碳材料光激發(fā)過程研究進(jìn)展[J]. 王輝,張曉東,謝毅. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2017(11)
[5]萘好氧降解污泥強(qiáng)化培養(yǎng)特性與降解效能研究[J]. 于洋洋,王廣智,王卓然,丁杰. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(08)
[6]好氧MBBR處理含吲哚廢水的工藝優(yōu)化試驗研究[J]. 王廣智,王敬元,黃麗坤,于洋洋,王卓然,趙慶良. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2017(02)
[7]高濃度、難降解有機(jī)化工廢水的預(yù)處理分析[J]. 王曉東,李銳. 科技展望. 2015(27)
[8]碳材料吸附水中PPCPs的研究進(jìn)展[J]. 劉桂芳,閆紅梅,高遠(yuǎn),朱麗楠,徐森. 工業(yè)水處理. 2015(10)
[9]稀土廢渣混凝劑在焦化廢水處理中的應(yīng)用研究[J]. 暴苗苗,延克軍,馬壯,張寶龍,吳思聰. 稀土. 2014(04)
[10]染料廢水污染現(xiàn)狀及處理方法研究進(jìn)展[J]. 陳文華,李剛,許方程,泮琇,溫玲寧,都林娜. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(02)
碩士論文
[1]牛骨基分級多孔炭材料的制備及其吸附性能研究[D]. 杜文怡.北京化工大學(xué) 2017
[2]枯草芽孢桿菌及以其為生物載體制備光催化復(fù)合材料降解印染廢水的研究[D]. 閆超.長安大學(xué) 2016
[3]泡沫鎳負(fù)載Fe-N改性TiO2光電催化降解廢水中的羅丹明B[D]. 劉騰飛.沈陽大學(xué) 2016
[4]蒽醌驅(qū)動下的芬頓法和過硫酸鹽活化法對羅丹明B降解特征的初步研究[D]. 楊瑞.西安建筑科技大學(xué) 2015
[5]羅丹明B的危害及其在食品中快速檢測方法的建立[D]. 陳梅蘭.福州大學(xué) 2014
[6]典型PPCPs在給水處理系統(tǒng)中的變化規(guī)律及調(diào)控技術(shù)研究[D]. 周寧娟.東華大學(xué) 2010
[7]氯霉素廢水的電化學(xué)處理方法研究[D]. 范國良.華中科技大學(xué) 2009
本文編號:3135720
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