近年來(lái),針對(duì)水中難降解有機(jī)污染物的處理,基于^·OH無(wú)選擇性氧化原理的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)(EAOPs)引起了極大的關(guān)注。其中陰極催化氧化技術(shù)主要以電芬頓技術(shù)為主,該技術(shù)仍存在pH適用范圍窄、不能循環(huán)使用等局限。目前,雜原子摻雜碳材料在2e^-過(guò)程的陰極產(chǎn)H₂O₂中的研究仍很有限,僅有較少的報(bào)道證明N元素的引入可以促進(jìn)H₂O₂原位轉(zhuǎn)化為^·OH。因此,在原有陰極催化氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上,制備一種新的陰極材料及催化劑,發(fā)展新型非金屬原位催化的EAOPs有利于進(jìn)一步提升污染物的去除。目前對(duì)這種電催化劑的活性位點(diǎn)的機(jī)理仍不清楚,因此需要確定其在陰極催化氧化中的作用機(jī)理及調(diào)控催化劑制備方法,從而調(diào)控其對(duì)污染物的高效去除。本文以低成本的三聚氰胺為氮源、通過(guò)簡(jiǎn)單的高溫?zé)峤夥椒▽?duì)石墨烯進(jìn)行N元素的摻雜改性,制備摻氮石墨烯。并且將摻氮石墨烯與炭黑混合涂覆石墨氈制備改性陰極,用于陰極產(chǎn)H₂O₂和污染物去除的研究。發(fā)現(xiàn)三聚...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)
        1.2.1 電化學(xué)陽(yáng)極催化氧化
        1.2.2 電化學(xué)陰極催化氧化
    第三節(jié) 陰極材料研究
        1.3.1 陰極材料的研究進(jìn)展
        1.3.2 過(guò)渡金屬改性碳材料
        1.3.3 非金屬改性碳材料
    第四節(jié) 研究?jī)?nèi)容及意義
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 研究意義
        1.4.3 技術(shù)路線(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    第二節(jié) 催化劑及陰極電極的制備
        2.2.1 石墨烯的制備
        2.2.2 摻氮石墨烯的制備
        2.2.3 陰極電極的制備
    第三節(jié) 材料表征
        2.3.1 電子顯微鏡
        2.3.2 X射線(xiàn)光電子能譜
        2.3.3 N₂吸附脫附曲線(xiàn)
        2.3.4 傅里葉變換紅外光譜
        2.3.5 拉曼光譜
        2.3.6 X射線(xiàn)粉末衍射
    第四節(jié) 電化學(xué)測(cè)試
        2.4.1 催化劑的電化學(xué)測(cè)試
        2.4.2 陰極的電化學(xué)測(cè)試
    第五節(jié) 非金屬原位催化的新型EAOPs的構(gòu)建與測(cè)試
        2.5.1 H₂O₂和·OH的測(cè)定方法
        2.5.2 污染物的分析測(cè)定
第三章 摻氮石墨烯高效產(chǎn)H₂O₂ 及有效去除污染物的研究
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 石墨烯摻N量的優(yōu)化
        3.2.1 摻氮石墨烯的形貌結(jié)構(gòu)
        3.2.2 摻氮量對(duì)石墨烯的活性N種類(lèi)及含量的影響
        3.2.3 摻氮量對(duì)石墨烯的ORR活性影響及動(dòng)力學(xué)研究
        3.2.4 摻氮量對(duì)陰極性能的影響
    第三節(jié) 摻氮石墨烯在非金屬原位催化EAOPs中的作用
        3.3.1 活性N含量及種類(lèi)的影響
        3.3.2 活性N對(duì) H₂O₂ 產(chǎn)生和污染物去除的機(jī)理
    第四節(jié) 摻氮石墨烯陰極的性能比較
        3.4.1 非金屬原位催化EAOPs中的條件優(yōu)化
        3.4.2 陰極性能研究
        3.4.3 非金屬原位催化EAOPs與 EF性能比較
    第五節(jié) 本章小結(jié)
第四章 溫度調(diào)控?fù)降└咝コ廴疚锏难芯?br>    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 石墨烯摻氮溫度的優(yōu)化
        4.2.1 熱解溫度對(duì)石墨烯形貌及結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.2 熱解溫度對(duì)N元素含量和種類(lèi)的影響
        4.2.3 熱解溫度對(duì)摻氮石墨烯電化學(xué)性能的影響
        4.2.4 熱解溫度對(duì)陰極H₂O₂ 產(chǎn)生及污染物去除的影響
    第三節(jié) H₂O₂ 產(chǎn)生及被催化過(guò)程中N種類(lèi)的轉(zhuǎn)化
    第四節(jié) 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    第一節(jié) 主要結(jié)論
    第二節(jié) 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3875544