隨著印染行業(yè)的發(fā)展,染料的廣泛使用導致染料廢水排放到天然水中。含染料的工業(yè)廢水成分復雜,質(zhì)量濃度高,不易降解。本文通過總結和研究,分析了藻酸鹽微球(AGS)、石墨相氮化碳(g-C3N4)以及碳納米管(CNTs)的特性和研究現(xiàn)狀。發(fā)現(xiàn)它具有高比表面積,豐富的孔結構和強吸附性。通過它們之間的協(xié)同作用,如表面化學和其他性能,使復合材料的性能優(yōu)于任何單一材料。與其他處理方法相比,該吸附方法工藝流程簡易,可操作性強,無二次污染等特點。而光催化技術由于其高效、經(jīng)濟、環(huán)保等特點應用于染料廢水當中。利用光催化技術還原染料廢水主要有三個過程,首先,半導體材料對光的吸收激發(fā)光電子產(chǎn)生電子-空穴對,然后光電子從價帶躍遷到導帶,最后導帶上的光電子將染料廢水去除。g-C3N4這種新型的半導體非金屬材料在擁有良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的同時,還有成本低、無毒、光帶隙值(2.7eV)小、可見光響應等特點,被廣泛應用于光催化領域。我們在深入研究g-C3N4對染料廢水去除效率機理時,發(fā)現(xiàn)單一g-C3N4比表面積小且產(chǎn)生光電子與空穴復合率較高因此沒有達到理想效果,而CNTs由于其獨特的結構和優(yōu)異的機械性能,顯示出廣泛的應...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 染料廢水的危害及降解
    1.2 光催化技術研究簡介
        1.2.1 光催化技術的形成
        1.2.2 半導體光催化機理
        1.2.3 可見光對光催化劑響應的研究現(xiàn)狀
    1.3 新型海藻酸微球概論
        1.3.1 海藻酸微球由來
        1.3.2 海藻酸微球特性
        1.3.3 海藻酸微球的實際應用
    1.4 石墨相氮化碳(g-C₃N₄)簡介
        1.4.1 g-C₃N₄的結構與性能
        1.4.2 g-C₃N₄的改性及應用
    1.5 碳納米管(CNTs)簡介
        1.5.1 碳納米管(CNTs)結構與性質(zhì)
        1.5.2 碳納米管(CNTs)制備方法
        1.5.3 碳納米管(CNTs)應用
    1.6 AGS、g-C₃N₄和碳納米管去除MB的研究
        1.6.1 AGS、g-C₃N₄及CNTs各部分功能
        1.6.2 吸附等溫模型的建立
    1.7 本文研究的主要內(nèi)容與工作
        1.7.1 研究路思路
        1.7.2 研究主要內(nèi)容
    1.8 技術路線圖
2 Ca@海藻酸微球負載g-C₃N₄和CNTs材料的制備與表征
    2.1 材料的制備
        2.1.1 g-C₃N₄的制備
        2.1.2 CNTs的制備
        2.1.3 Ca@海藻酸微球負載g-C₃N₄和CNTs材料的制備
    2.2 材料的表征
        2.2.1 表征的儀器與方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 g-C₃N₄的結構特點
        2.3.2 CNTs的結構特點
        2.3.3 Ca@海藻酸微球負載g-C₃N₄和CNTs材料的表征
    2.4 小結
3 Ca@海藻酸微球負載g-C₃N₄和CNTs光催化吸附水中亞甲基藍機理
    3.1 儀器與試劑
    3.2 實驗方法及光反應評價
    3.3 結果與討論
        3.3.1 不同種材料對MB光催化降解率的比較
        3.3.2 復合材料不同復合比例對MB光催化降解率的比較
        3.3.3 不同復合材料用量對光催化還原過程的影響
        3.3.4 循環(huán)實驗對光催化降解MB的影響
        3.3.5 光催化降解機理分析
    3.4 小結
4 Ca@海藻酸微球負載g-C₃N₄和CNTs吸附水中亞甲基藍機理
    4.1 材料與方法
        4.1.1 儀器與試劑
        4.1.2 實驗方法
    4.2 結果與討論
        4.2.1 pH值對吸附去除MB的影響
        4.2.2 反應溫度對吸附去除MB的影響
        4.2.3 循環(huán)實驗對吸附去除MB的影響
    4.3 吸附等溫線分析
    4.4 吸附動力學研究
    4.5 小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 未來展望
    5.3 創(chuàng)新點
參考文獻
附錄 攻讀碩士期間主要研究成果
致謝



本文編號：3839213