隨著社會的快速發(fā)展,輕工業(yè)的進(jìn)步,越來越多的印染廢水被排放到生態(tài)系統(tǒng)中,對人體和其他生物體造成了無法挽回的損害。在印染原料中,偶氮染料占了較大比例,偶氮有機(jī)污染物不能簡單地被物理吸附和生物降解徹底消除,因此需要探索安全的完全降解技術(shù)。半導(dǎo)體光催化是一種綠色、低能耗和強(qiáng)氧化性的降解技術(shù),可以有效地把偶氮染料降解成無毒小分子,保護(hù)水資源。Fe₂O₃是一種具有窄帶隙寬度的半導(dǎo)體材料,可響應(yīng)占太陽光范圍46%的可見光,然而,Fe₂O₃由于其過窄的帶隙及致密的結(jié)構(gòu),使光生電子-空穴復(fù)合率較高,不能高效的進(jìn)行光催化反應(yīng)。據(jù)大量研究表明,形成三氧化二鐵復(fù)合材料可以有效解決上述問題。論文采用薔薇亞綱科內(nèi)三種不同類型（櫻花、繡球花、月季花）的花瓣作為模板,通過控制浸漬濃度和煅燒溫度,成功制備出復(fù)制花瓣表面形貌的生物片狀結(jié)構(gòu)碳/三氧化二鐵復(fù)合材料。目的是在利用生物模板的精密結(jié)構(gòu)增大半導(dǎo)體與光及有機(jī)污染物的接觸面積,并且生物結(jié)構(gòu)碳可以為材料提供光生電子轉(zhuǎn)移與儲存空間,降低了電子空穴復(fù)合率。在制備樣品的過程中,發(fā)現(xiàn)不同模板... 

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 偶氮染料廢水處理方法
        1.2.1 物理法
        1.2.2 生物法
        1.2.3 化學(xué)法
    1.3 半導(dǎo)體光催化降解染料進(jìn)展
        1.3.1 半導(dǎo)體光催化降解染料機(jī)理
        1.3.2 半導(dǎo)體光催化進(jìn)展
    1.4 三氧化二鐵材料概述
        1.4.1 α-Fe_2O_3結(jié)構(gòu)概述
        1.4.2 α-Fe_2O_3應(yīng)用
        1.4.3 α-Fe_2O_3制備方法
    1.5 本課題研究的意義
        1.5.1 本課題的選題依據(jù)
        1.5.2 本課題的主要研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 表征儀器及測試方法
        2.2.1 熱重分析儀(TG-DSC)
        2.2.2 X射線衍射(XRD)
        2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.5 紫外-可見光漫反射吸收測試(UV-vis DRS)
        2.2.6 熒光光譜測試(PL)
        2.2.7 氮?dú)馕?脫附測試(BET)
        2.2.8 X射線光電子能譜測試(XPS)
    2.3 光催化性能研究
        2.3.1 有機(jī)染料的選取與模擬廢水的配制
        2.3.2 氨基黑溶液的的紫外可見吸收曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線
        2.3.3 光催化實(shí)驗(yàn)
第三章 仿櫻花模板碳/三氧化二鐵材料的合成及表征
    3.1 引言
    3.2 材料制備
        3.2.1 櫻花模板的預(yù)處理
        3.2.2 工藝流程圖
        3.2.3 仿生材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 前驅(qū)體的熱解過程
        3.3.2 不同濃度XRD分析
        3.3.3 不同濃度SEM分析
        3.3.4 不同溫度XRD分析
        3.3.5 不同溫度SEM分析
        3.3.6 不同煅燒方式HRTEM分析
        3.3.7 不同煅燒方式磁性分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 仿繡球花模板碳/三氧化二鐵材料的合成及表征
    4.1 引言
    4.2 材料制備
        4.2.1 櫻花模板的預(yù)處理
        4.2.2 仿生材料的制備
        4.2.3 仿生材料制備過程圖
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 前驅(qū)體的熱解過程
        4.3.2 不同濃度XRD分析
        4.3.3 不同濃度SEM分析
        4.3.4 不同溫度XRD分析
        4.3.5 不同溫度SEM分析
        4.3.6 不同煅燒方式HRTEM分析
        4.3.7 不同煅燒方式磁性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 仿月季花模板碳/三氧化二鐵材料的合成及表征
    5.1 引言
    5.2 材料制備
        5.2.1 月季花模板的預(yù)處理
        5.2.2 仿生材料的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 前驅(qū)體的熱解過程
        5.3.2 不同濃度XRD分析
        5.3.3 不同濃度SEM分析
        5.3.4 不同溫度XRD分析
        5.3.5 不同溫度SEM分析
        5.3.6 不同煅燒方式HRTEM分析
        5.3.7 不同煅燒方式磁性分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 生物片狀結(jié)構(gòu)碳/三氧化二鐵的光催化性能研究
    6.1 組分與結(jié)構(gòu)研究
        6.1.1 形貌比較
        6.1.2 BET分析
        6.1.3 XPS分析
    6.2 光催化性能研究
        6.2.1 熒光分析
        6.2.2 紫外分析
    6.3 光催化降解性能分析
        6.3.1 不同模板不同制備方式光催化性能
        6.3.2 光催化降解影響因素
        6.3.3 循環(huán)性能測試
    6.4 材料光催化降解機(jī)理探究
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
圖表目錄
致謝
作者簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Magnetic α-Fe2O3,γ-Fe2O3 and Fe3O4 Prepared by Facile Calcination from K4[Fe（CN）6][J]. 李國平,吳梅華,李飛明,翁文.  結(jié)構(gòu)化學(xué). 2015(12)
[2]四川省及重慶市繡球?qū)伲℉ydrangea Linn.）的分類研究（I）——研究歷史及地理分布[J]. 黃林,黃小云,何平,杜潔,袁小鳳.  西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(03)
[3]用熱分析方法研究γ-Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe2O3的相變過程[J]. 余守志,朱琰,關(guān)成信.  磁記錄材料. 1985(04)

碩士論文
[1]帽兒山樹葉的燃燒性能和動(dòng)力學(xué)研究[D]. 張依夏.東北林業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3684448