環(huán)境污染與能源消耗是當(dāng)今世界關(guān)注的焦點(diǎn),在污染物治理過程中往往又需要相應(yīng)的能源投入,隨著工業(yè)生產(chǎn)以及城市化的快速發(fā)展,大量污染物被排入環(huán)境中,土壤作為生態(tài)系統(tǒng)中重要的一部分,受到嚴(yán)重污染,對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)以及公眾健康都會(huì)帶來威脅。針對(duì)污染場(chǎng)地的修復(fù),光催化燃料電池與生物電化學(xué)系統(tǒng)受到廣泛關(guān)注,可以在降解污染物質(zhì)的同時(shí)產(chǎn)電,既節(jié)能降耗,又縮短修復(fù)周期。本研究中,利用光催化燃料電池以及催化電極耦合微生物燃料電池體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)水體與沙土中羅丹明B、四環(huán)素以及重金屬Cr(VI)的修復(fù),結(jié)果如下:(1)催化電極制備與表征:制備了ZnIn₂S₄、RGO/MnO₂、Ag/AgCl/GO等催化電極,采用多種表征方法分析,SEM/EDS分析表明催化劑負(fù)載均勻,UV-Vis光譜顯示,催化電極對(duì)紫外光及可見光均具有吸收值,CV曲線表明催化電極具有良好的電子傳遞性能。通過光催化降解實(shí)驗(yàn),研究表明其催化性能與溶液pH、溶解氧濃度以及溶液中電解質(zhì)有關(guān)。(2)光催化燃料電池的構(gòu)建與性能探討:用制備好的催化電極,利用光催化與電催化,通過光催化燃料電池光池的...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 光電催化技術(shù)
        1.1.1 光催化技術(shù)
        1.1.2 光電催化技術(shù)
        1.1.3 光電催化技術(shù)在污染物降解方面的應(yīng)用
    1.2 生物電化學(xué)系統(tǒng)研究及其應(yīng)用
        1.2.1 生物電化學(xué)系統(tǒng)分類及其原理
        1.2.2 生物電化學(xué)系統(tǒng)在污染治理方面的應(yīng)用
        1.2.3 生物電化學(xué)系統(tǒng)環(huán)境修復(fù)的影響因素
    1.3 土壤污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)
        1.3.1 土壤污染的特點(diǎn)及危害
        1.3.2 污染土壤修復(fù)技術(shù)
        1.3.3 污染沙土的生物電化學(xué)修復(fù)與研究現(xiàn)狀
    1.4 本研究目的、意義及內(nèi)容
        1.4.1 研究目的與意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
2 光催化電極的制備與催化性能探討
    2.1 材料與方法
        2.1.1 試劑與儀器設(shè)備
        2.1.2 催化劑制備
        2.1.3 催化電極制備
        2.1.4 催化電極的表征分析
        2.1.5 催化電極光催化性能研究
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 污染物測(cè)定分析
        2.2.2 催化電極形貌結(jié)構(gòu)分析結(jié)果
        2.2.3 催化電極光學(xué)性能分析結(jié)果
        2.2.4 催化電極電化學(xué)性能分析結(jié)果
        2.2.5 催化電極光電催化性能分析結(jié)果
    2.3 小結(jié)
3 光催化燃料電池的構(gòu)建與性能研究
    3.1 材料和方法
        3.1.1 光催化燃料電池的構(gòu)建
        3.1.2 光催化燃料電池的催化性能探討
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 不同曝氣條件下光催化燃料電池的催化性能
        3.2.2 不同外電阻對(duì)光電催化降解污染物的影響
        3.2.3 不同光源對(duì)光電催化性能的影響
        3.2.4 不同催化電極下催化降解性能研究
        3.2.5 不同電解質(zhì)下光催化燃料電池的光電催化研究
    3.3 小結(jié)
4 新型光催化燃料電池的水體沙土修復(fù)研究
    4.1 材料與方法
        4.1.1 沙土預(yù)處理與理化性質(zhì)測(cè)定
        4.1.2 沙土水體污染物吸附性能探討
        4.1.3 光催化燃料電池的水體沙土修復(fù)體系反應(yīng)構(gòu)型
        4.1.4 光催化燃料電池的水體沙土污染修復(fù)研究
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 沙土理化性質(zhì)及不同條件下的吸附分配特性
        4.2.2 高效液相色譜檢測(cè)下污染物的標(biāo)準(zhǔn)曲線
        4.2.3 光催化燃料電池水體砂土修復(fù)中羅丹明B的降解研究
        4.2.4 單極負(fù)載與雙極負(fù)載下PFC水體沙土體系中四環(huán)素的降解效果
        4.2.5 表面活性劑環(huán)糊精對(duì)修復(fù)效果的影響
        4.2.6 KMnO₄/NaHSO₃對(duì)PFC沙水修復(fù)中四環(huán)素的降解結(jié)果
        4.2.7 鹽溶液濃度對(duì)修復(fù)效果的影響
    4.3 小結(jié)
5 催化電極耦合微生物燃料電池的水體砂土修復(fù)
    5.1 材料與方法
        5.1.1 產(chǎn)電微生物馴化與培養(yǎng)
        5.1.2 污染沙土的采集與分析測(cè)定
        5.1.3 催化電極耦合微生物燃料電池反應(yīng)器構(gòu)型
        5.1.4 污染降解修復(fù)研究
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 產(chǎn)電菌培養(yǎng)馴化結(jié)果
        5.2.2 污染物的標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制與檢測(cè)
        5.2.3 催化電極耦合微生物燃料電池水中污染物降解結(jié)果
        5.2.4 PMFC沙土中重金屬Cr(Ⅵ)污染修復(fù)效果
        5.2.5 PMFC中砂土中羅丹明B與水中Cr(Ⅵ)的聯(lián)合修復(fù)效果
        5.2.6 催化電極耦合微生物燃料電池水體沙土體系修復(fù)機(jī)理分析
    5.3 小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3802525