近年來,染料廢水對(duì)水體的污染日益加劇,嚴(yán)重危害到了水體環(huán)境與人類的健康,引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。非均相Fenton法因具有氧化效率高、催化劑可回收利用等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于降解有機(jī)污染物分子。然而,大多數(shù)非均相Fenton催化劑材料都存在著活性和穩(wěn)定性不高的缺陷。尖晶石鐵氧體材料Fe3O4和CuFe2O4價(jià)格低廉、環(huán)保無害且易于磁性分離回收,可用作非均相Fenton催化劑。本文將Fe304和CuFe2O4分別與SiO2空心球進(jìn)行復(fù)合,合成出具有獨(dú)特中空結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料,有效地提高了鐵氧體的催化活性和穩(wěn)定性。本文的主要研究?jī)?nèi)容總結(jié)如下:1、利用一步溶劑熱法,合成了具有良好分散性和高飽和磁化強(qiáng)度的Fe3O4空心微球,并探討了反應(yīng)時(shí)間及尿素用量對(duì)所制備產(chǎn)物的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為16 h,尿素加入量為40mmol時(shí)獲得的樣品空心結(jié)構(gòu)最明顯,空腔尺寸和比表面積最大,飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到115.4 emu/g。通過研究不同反應(yīng)時(shí)間所制得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及形貌,分析了該中空結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。以羅丹明B(RhB)為目標(biāo)污染物,在反應(yīng)體系中加入H2O2,考察Fe3O4空心微球作為異相Fenton催化劑氧化降解R...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 Fenton氧化技術(shù)
        1.2.1 Fenton技術(shù)概述
        1.2.2 非均相Fenton和類Fenton技術(shù)
        1.2.3 非均相photo-Fenton技術(shù)
    1.3 尖晶石鐵氧體材料
        1.3.1 尖晶石鐵氧體材料概述
        1.3.2 尖晶石鐵氧體材料在非均相Fenton領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.3 尖晶石鐵氧體材料的制備
            1.3.3.1 化學(xué)共沉淀法
            1.3.3.2 微乳液法
            1.3.3.3 溶膠-凝膠法
            1.3.3.4 水熱法
            1.3.3.5 溶劑熱法
    1.4 中空結(jié)構(gòu)材料
        1.4.1 中空結(jié)構(gòu)材料概述
        1.4.2 中空結(jié)構(gòu)材料在催化領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.5 課題研究意義及目的
    1.6 參考文獻(xiàn)
第二章 Fe₃O₄空心微球的制備及其photo-Fenton性能研究
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 化學(xué)試劑
        2.2.2 Fe₃O₄空心微球的制備
        2.2.3 儀器表征
        2.2.4 Photo-Fenton性能測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 樣品的XRD及XPS分析
        2.3.2 樣品的TEM及HRTEM分析
        2.3.3 樣品的DRS分析
        2.3.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的影響
            2.3.4.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物物相結(jié)構(gòu)的影響
            2.3.4.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
            2.3.4.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物磁性的影響
            2.3.4.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物比表面積的影響
        2.3.5 尿素用量對(duì)產(chǎn)物的影響
            2.3.5.1 尿素用量對(duì)產(chǎn)物物相的影響
            2.3.5.2 尿素用量對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
            2.3.5.3 尿素用量對(duì)產(chǎn)物磁性的影響
        2.3.6 Photo-Fenton性能初步研究
    2.4 結(jié)論
    2.5 參考文獻(xiàn)
第三章 Fe₃O₄/SiO₂雙殼層空心球的制備及其photo-Fenton性能研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 化學(xué)試劑
        3.2.2 大孔徑介孔SiO₂空心球的制備
        3.2.3 Fe₃O₄/SiO₂雙殼層空心球的制備
        3.2.4 儀器表征
        3.2.5 Photo-Fenton性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的XRD及XPS分析
        3.3.2 樣品的SEM、TEM及HRTEM分析
        3.3.3 樣品的紅外光譜及磁性分析
        3.3.4 樣品的BET分析
        3.3.5 樣品的DRS分析
        3.3.6 樣品的形成機(jī)理
        3.3.7 樣品的photo-Fenton催化活性分析
            3.3.7.1 不同體系下的催化性能對(duì)比
            3.3.7.2 催化劑用量對(duì)降解率的影響
            3.3.7.3 H₂O₂用量對(duì)降解率的影響
            3.3.7.4 RhB初始濃度對(duì)降解率的影響
            3.3.7.5 溶液pH值對(duì)降解率的影響
        3.3.8 樣品的photo-Fenton機(jī)理研究
        3.3.9 樣品的循環(huán)穩(wěn)定性研究
    3.4 結(jié)論
    3.5 參考文獻(xiàn)
第四章 Cu-CuFe₂O₄/SiO₂復(fù)合材料的制備及其Fenton性能研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 化學(xué)試劑
        4.2.2 大孔徑介孔SiO₂空心球的制備
        4.2.3 Cu-CuFe₂O₄/SiO₂雙殼層空心球的制備
        4.2.4 儀器表征
        4.2.5 Fenton性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品的XRD及XPS分析
        4.3.2 樣品的SEM、TEM和HRTEM分析
        4.3.3 添加聚乙二醇對(duì)樣品的影響分析
        4.3.4 樣品的紅外光譜分析
        4.3.5 樣品的BET分析
        4.3.6 樣品的Fenton催化活性分析
            4.3.6.1 不同催化劑的催化性能對(duì)比
            4.3.6.2 催化劑用量對(duì)降解率的影響
            4.3.6.3 H₂O₂用量對(duì)降解率的影響
            4.3.6.4 MB初始濃度對(duì)降解率的影響
            4.3.6.5 溶液pH值對(duì)降解率的影響
        4.3.7 樣品的Fenton機(jī)理研究
        4.3.8 樣品的穩(wěn)定性及重復(fù)利用性研究
    4.4 結(jié)論
    4.5 參考文獻(xiàn)
結(jié)論
致謝
碩士期間發(fā)表論文



本文編號(hào)：3743007