氮摻雜二氧化鈦/生物炭的制備及其光催化性能的研究
發(fā)布時間:2023-01-25 15:58
隨著我國食品行業(yè)、個人護理品行業(yè)的迅速發(fā)展,有毒性、難降解的對羥基苯甲酸酯類物質(zhì)給我們的環(huán)境造成了很大影響,損害了人類的身體。因此,尋找一種新型高效、成本低、性能好的光催化材料去除對羥基苯甲酸酯類物質(zhì)迫在眉睫。二氧化鈦(TiO2)由于光催化能力較強、成本較低、穩(wěn)定性較好、無毒性,因此被大規(guī)模使用。但是由于TiO2禁帶寬度大,只能在紫外光照射下產(chǎn)生光催化效應,限制了對太陽能的利用,影響了TiO2在工業(yè)上的使用。同時,粉末狀TiO2難以回收利用,需要負載適當?shù)妮d體以適應大規(guī)模的實際應用,生物炭(BC)具有優(yōu)良的理化性質(zhì),易與TiO2結(jié)合形成復合材料。本論文采用氮摻雜和與生物炭復合來改善TiO2的光催化性能,以期制備出能高效利用太陽能、光催化活性好、利于回收和可廣泛應用于實際的光催化材料。本文通過在TiO2光催化降解對羥基苯甲酸乙酯(EP)的過程中添加BC來研究光催化劑降解EP的機理,討論BC摻雜比例、煅燒溫度、初始p H值對其光催化降解E...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 對羥基苯甲酸酯類概況
1.1.1 對羥甲基苯甲酸酯類物質(zhì)的發(fā)展
1.1.2 對羥基苯甲酸酯類物質(zhì)的特性
1.1.3 對羥基苯甲酸酯類物質(zhì)對環(huán)境的影響
1.2 對羥基苯甲酸酯類的降解
1.2.1 生物降解
1.2.2 化學降解
1.3 二氧化鈦光催化降解污染物的研究進展
1.3.1 TiO_2光催化過程
1.3.2 TiO_2光催化的影響因素
1.3.3 提高二氧化鈦光催化性能的方法
1.4 生物炭材料的研究現(xiàn)狀
1.4.1 生物炭的性質(zhì)
1.4.2 二氧化鈦/生物炭復合材料的研究現(xiàn)狀
1.5 論文研究內(nèi)容與思路
1.5.1 論文的研究內(nèi)容
1.5.2 論文的研究目的及意義
1.5.3 技術(shù)路線
第二章 實驗方法
2.1 實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 復合材料的表征
2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
2.2.2 紫外可見漫反射分析(UV-vis)
2.2.3 掃描電鏡分析(SEM)
2.2.4 比表面積分析(BET)
2.2.5 傅里葉紅外光譜分析(FTIR)
2.3 光催化降解實驗
第三章 生物炭的添加對二氧化鈦降解EP影響的研究
3.1 BC和TiO_2材料的制備
3.1.1 BC和TiO_2材料的制備
3.1.2 BC和TiO_2的制備條件
3.2 BC的表征分析
3.2.1 傅里葉紅外光譜分析(FTIR)
3.2.2 掃描電鏡分析(SEM)
3.3 TiO_2光催化劑光催化降解EP
3.3.1 BC摻雜比例的影響
3.3.2 煅燒溫度的影響
3.3.3 初始pH的影響
3.3.4 BC/TiO_2復合材料的可再生
3.4 反應機理討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 生物炭/二氧化鈦復合材料的制備及光催化降解EP
4.1 BC/TiO_2復合材料的制備
4.1.1 BC/TiO_2復合材料的制備
4.1.2 BC/TiO_2復合材料的制備條件
4.2 BC/TiO_2復合材料的表征分析
4.2.1 X射線衍射分析(XRD)
4.2.2 紫外可見漫反射分析(UV-vis)
4.2.3 掃描電鏡分析(SEM)
4.2.4 比表面積分析(BET)
4.3 BC/TiO_2復合材料光催化降解EP
4.3.1 BC摻雜比例的影響
4.3.2 煅燒溫度的影響
4.3.3 初始pH的影響
4.3.4 BC/TiO_2-5-500復合材料的可再生
4.3.5 動力學研究
4.4 反應機理討論
4.5 本章小結(jié)
第五章 氮摻雜二氧化鈦/生物炭的制備及光催化降解EP
5.1 氮摻雜二氧化鈦/生物炭的制備
5.1.1 氮摻雜二氧化鈦/生物炭的制備
5.1.2 BC/NT的制備條件
5.2 BC/NT復合材料的表征分析
5.2.1 X射線衍射分析(XRD)
5.2.2 紫外可見漫反射分析(UV-vis)
5.2.3 掃描電鏡分析(SEM)
5.2.4 比表面積分析(BET)
5.3 BC/NT復合材料光催化降解EP
5.3.1 氮摻雜比例的影響
5.3.2 煅燒溫度的影響
5.3.3 初始pH的影響
5.3.4 BC/NT-3-500復合材料的可再生
5.3.5 動力學研究
5.4 反應機理討論
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的學術(shù)成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煅燒溫度對鋱摻雜納米二氧化鈦及光學性能的影響[J]. 黃鳳萍,辛萌,崔夢麗,郭宇煜,丁力. 化學研究與應用. 2017(11)
[2]TiO2/生物炭復合材料處理低濃度氨氮廢水[J]. 張夢媚,何世穎,唐婉瑩,馮彥房,楊林章. 環(huán)境科學研究. 2017(09)
[3]以WS2/g-C3N4雜化復合物為共催化劑提高TiO2光催化活性(英文)[J]. 鄭莉莉,肖新顏,李陽,張衛(wèi)平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(05)
[4]小麥秸稈生物炭對水中對羥基苯甲酸乙酯的吸附特性[J]. 高歡,韋安磊,鄭曉青,張一璇,宋進喜,張瀟. 環(huán)境科學學報. 2017(07)
[5]有機復合污染水源水處理技術(shù)研究進展[J]. 周碧波,王云超,張剛,朱峰峰. 低碳世界. 2016(34)
[6]石墨烯-TiO2光催化劑復合板制備及其對五氯酚的催化降解[J]. 徐琪,周澤宇,王洪濤. 環(huán)境科學. 2016(08)
[7]不同煅燒溫度的N-TiO2制備、表征及可見光催化性能[J]. 朱爽,林智斌,吳春山,王菲鳳. 環(huán)境工程學報. 2016(06)
[8]納米二氧化鈦薄膜的制備及其光催化性能[J]. 周忠誠,李浪,李松林,舒萬艮,阮建明. 塑料助劑. 2016(01)
[9]不同裂解溫度對水稻秸稈制備生物炭及其特性的影響[J]. 簡敏菲,高凱芳,余厚平. 環(huán)境科學學報. 2016(05)
[10]Ag+-TiO2/AC復合材料的可見光吸附-光催化協(xié)同作用[J]. 康宏平,孫振亞,劉建永,楊紅剛,何小軍. 環(huán)境工程學報. 2015(04)
碩士論文
[1]負載型氮摻雜二氧化鈦制備條件的優(yōu)化與光催化降解性能研究[D]. 楊博.河北工程大學 2017
[2]氮摻雜石墨烯/二氧化鈦雜化材料的制備及其光催化降解染料[D]. 路瑞娟.鄭州大學 2013
[3]對羥基苯甲酸酯類防腐劑在水中的光降解研究[D]. 殷虹.華中科技大學 2013
[4]石墨烯/鈦酸納米管復合光催化劑的制備和性能研究[D]. 翟茜茜.上海交通大學 2012
[5]生物炭對Pb、Cd污染土壤的修復試驗研究[D]. 朱慶祥.重慶大學 2011
本文編號:3731548
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 對羥基苯甲酸酯類概況
1.1.1 對羥甲基苯甲酸酯類物質(zhì)的發(fā)展
1.1.2 對羥基苯甲酸酯類物質(zhì)的特性
1.1.3 對羥基苯甲酸酯類物質(zhì)對環(huán)境的影響
1.2 對羥基苯甲酸酯類的降解
1.2.1 生物降解
1.2.2 化學降解
1.3 二氧化鈦光催化降解污染物的研究進展
1.3.1 TiO_2光催化過程
1.3.2 TiO_2光催化的影響因素
1.3.3 提高二氧化鈦光催化性能的方法
1.4 生物炭材料的研究現(xiàn)狀
1.4.1 生物炭的性質(zhì)
1.4.2 二氧化鈦/生物炭復合材料的研究現(xiàn)狀
1.5 論文研究內(nèi)容與思路
1.5.1 論文的研究內(nèi)容
1.5.2 論文的研究目的及意義
1.5.3 技術(shù)路線
第二章 實驗方法
2.1 實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 復合材料的表征
2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
2.2.2 紫外可見漫反射分析(UV-vis)
2.2.3 掃描電鏡分析(SEM)
2.2.4 比表面積分析(BET)
2.2.5 傅里葉紅外光譜分析(FTIR)
2.3 光催化降解實驗
第三章 生物炭的添加對二氧化鈦降解EP影響的研究
3.1 BC和TiO_2材料的制備
3.1.1 BC和TiO_2材料的制備
3.1.2 BC和TiO_2的制備條件
3.2 BC的表征分析
3.2.1 傅里葉紅外光譜分析(FTIR)
3.2.2 掃描電鏡分析(SEM)
3.3 TiO_2光催化劑光催化降解EP
3.3.1 BC摻雜比例的影響
3.3.2 煅燒溫度的影響
3.3.3 初始pH的影響
3.3.4 BC/TiO_2復合材料的可再生
3.4 反應機理討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 生物炭/二氧化鈦復合材料的制備及光催化降解EP
4.1 BC/TiO_2復合材料的制備
4.1.1 BC/TiO_2復合材料的制備
4.1.2 BC/TiO_2復合材料的制備條件
4.2 BC/TiO_2復合材料的表征分析
4.2.1 X射線衍射分析(XRD)
4.2.2 紫外可見漫反射分析(UV-vis)
4.2.3 掃描電鏡分析(SEM)
4.2.4 比表面積分析(BET)
4.3 BC/TiO_2復合材料光催化降解EP
4.3.1 BC摻雜比例的影響
4.3.2 煅燒溫度的影響
4.3.3 初始pH的影響
4.3.4 BC/TiO_2-5-500復合材料的可再生
4.3.5 動力學研究
4.4 反應機理討論
4.5 本章小結(jié)
第五章 氮摻雜二氧化鈦/生物炭的制備及光催化降解EP
5.1 氮摻雜二氧化鈦/生物炭的制備
5.1.1 氮摻雜二氧化鈦/生物炭的制備
5.1.2 BC/NT的制備條件
5.2 BC/NT復合材料的表征分析
5.2.1 X射線衍射分析(XRD)
5.2.2 紫外可見漫反射分析(UV-vis)
5.2.3 掃描電鏡分析(SEM)
5.2.4 比表面積分析(BET)
5.3 BC/NT復合材料光催化降解EP
5.3.1 氮摻雜比例的影響
5.3.2 煅燒溫度的影響
5.3.3 初始pH的影響
5.3.4 BC/NT-3-500復合材料的可再生
5.3.5 動力學研究
5.4 反應機理討論
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的學術(shù)成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煅燒溫度對鋱摻雜納米二氧化鈦及光學性能的影響[J]. 黃鳳萍,辛萌,崔夢麗,郭宇煜,丁力. 化學研究與應用. 2017(11)
[2]TiO2/生物炭復合材料處理低濃度氨氮廢水[J]. 張夢媚,何世穎,唐婉瑩,馮彥房,楊林章. 環(huán)境科學研究. 2017(09)
[3]以WS2/g-C3N4雜化復合物為共催化劑提高TiO2光催化活性(英文)[J]. 鄭莉莉,肖新顏,李陽,張衛(wèi)平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(05)
[4]小麥秸稈生物炭對水中對羥基苯甲酸乙酯的吸附特性[J]. 高歡,韋安磊,鄭曉青,張一璇,宋進喜,張瀟. 環(huán)境科學學報. 2017(07)
[5]有機復合污染水源水處理技術(shù)研究進展[J]. 周碧波,王云超,張剛,朱峰峰. 低碳世界. 2016(34)
[6]石墨烯-TiO2光催化劑復合板制備及其對五氯酚的催化降解[J]. 徐琪,周澤宇,王洪濤. 環(huán)境科學. 2016(08)
[7]不同煅燒溫度的N-TiO2制備、表征及可見光催化性能[J]. 朱爽,林智斌,吳春山,王菲鳳. 環(huán)境工程學報. 2016(06)
[8]納米二氧化鈦薄膜的制備及其光催化性能[J]. 周忠誠,李浪,李松林,舒萬艮,阮建明. 塑料助劑. 2016(01)
[9]不同裂解溫度對水稻秸稈制備生物炭及其特性的影響[J]. 簡敏菲,高凱芳,余厚平. 環(huán)境科學學報. 2016(05)
[10]Ag+-TiO2/AC復合材料的可見光吸附-光催化協(xié)同作用[J]. 康宏平,孫振亞,劉建永,楊紅剛,何小軍. 環(huán)境工程學報. 2015(04)
碩士論文
[1]負載型氮摻雜二氧化鈦制備條件的優(yōu)化與光催化降解性能研究[D]. 楊博.河北工程大學 2017
[2]氮摻雜石墨烯/二氧化鈦雜化材料的制備及其光催化降解染料[D]. 路瑞娟.鄭州大學 2013
[3]對羥基苯甲酸酯類防腐劑在水中的光降解研究[D]. 殷虹.華中科技大學 2013
[4]石墨烯/鈦酸納米管復合光催化劑的制備和性能研究[D]. 翟茜茜.上海交通大學 2012
[5]生物炭對Pb、Cd污染土壤的修復試驗研究[D]. 朱慶祥.重慶大學 2011
本文編號:3731548
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