石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是七嗪環(huán)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),組成成分是地球含量豐富的C和N元素,因此具有諸多優(yōu)點如原料豐富、經(jīng)濟價廉、化學結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性高、無毒性、中等帶隙寬度(Eg=2.7 eV)等。在環(huán)境光催化領(lǐng)域有諸多應(yīng)用如光催化水分解制氫、還原二氧化碳制有機物、降解污染物、細菌消毒等。本文通過制備g-C₃N₄以及鈷摻雜的g-C₃N₄(Co-g-C₃N₄)作為光驅(qū)動催化材料,研究了純g-C₃N₄催化還原無機污染物(六價鉻)和催化氧化有機污染物(磺胺異惡唑)的效果,以及Co-g-C₃N₄作為非均相催化劑催化類芬頓反應(yīng)降解染料類有機污染物。本研究,將以維生素B12作為鈷源負載g-C₃N₄材料應(yīng)用于環(huán)境催化領(lǐng)域,負載的鈷原子的催化活性中心具有常規(guī)納米催化無法比擬的優(yōu)勢。具有原子經(jīng)濟性好、催化...

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【學位級別】：碩士

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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 我國水資源的現(xiàn)狀
    1.2 廢水中的重金屬和有機污染
        1.2.1 重金屬污染物
        1.2.2 有機污染物
    1.3 污水處理技術(shù)
        1.3.1 物理化學法
        1.3.2 電化學法
        1.3.3 高級氧化法
            1.3.3.1 Fenton氧化
            1.3.3.2 臭氧化
            1.3.3.3 等離子體氧化
            1.3.3.4 光催化
    1.4 石墨相氮化碳(g-C₃N₄)
        1.4.1 石墨相氮化碳的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
        1.4.2 石墨相氮化碳材料的摻雜
            1.4.2.1 非金屬摻雜
            1.4.2.2 金屬摻雜
    1.5 課題研究的意義和思路
第二章 石墨相氮化碳光輔助催化六價鉻還原(陰)和磺胺異惡唑氧化(陽)降解的機理探究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 樣品表征和分析方法
        2.2.4 光催化劑的制備
        2.2.5 催化還原六價鉻實驗
        2.2.6 氧化降解磺胺異惡唑?qū)嶒?br>    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 g-C₃N₄ 材料物理表征
            2.3.1.2 g-C₃N₄ 材料的UV-vis DRS分析
            2.3.1.3 g-C₃N₄ 材料的的XRD和 XPS分析
            2.3.1.4 g-C₃N₄ 材料的N₂ 吸脫附曲線和孔徑分布
            2.3.1.5 g-C₃N₄ 材料的Zeta電位分析
        2.3.2 催化還原六價鉻的研究
        2.3.3 催化降解磺胺異惡唑的研究
        2.3.4 催化劑的穩(wěn)定性和可重復(fù)使用性
        2.3.5 Cr(Ⅵ)還原和SIZ降解的機制
    2.4 本章小結(jié)
第三章 鈷摻雜的g-C₃N₄ 材料光催化活化過二硫酸鹽降解羅丹明B
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 樣品表征和分析方法
        3.2.4 光催化劑的制備
        3.2.5 光催化降解RhB實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 CCN材料的物理表征
            3.3.1.1 CCN材料的SEM和 TEM分析
            3.3.1.2 CCN材料的XRD、FTIR光譜分析
            3.3.1.3 CCN材料的XPS分析
            3.3.1.4 CCN材料的紫外-可見光譜分析
        3.3.2 光催化降解羅丹明B的研究
            3.3.2.1 CCN3 對羅丹明B的吸附作用
            3.3.2.2 不同摻雜比例的材料對羅丹明B降解的影響
            3.3.2.3 不同體系下催化降解羅丹明B效率的比較
            3.3.2.4 催化劑樣品的量對降解羅丹明B的影響
            3.3.2.5 不同PS的量對降解羅丹明B的影響
            3.3.2.6 不同pH對降解羅丹明B的影響
        3.3.3 催化劑的可重利用性和穩(wěn)定性
        3.3.4 體系中活性自由基檢測分析
        3.3.5 光催化降解的機理分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 VB12 摻雜的石墨相氮化碳材料光催化活化過一硫酸鹽降解亞甲基藍.
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 樣品表征和分析方法
        4.2.4 光催化劑的制備
        4.2.5 光催化降解亞甲基藍實驗
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 VB12/g-C₃N₄ 摻雜材料的物理表征
            4.3.1.1 VB12/g-C₃N₄ 摻雜材料的SEM和 TEM分析
            4.3.1.2 VB12/g-C₃N₄ 摻雜材料的FTIR光譜分析
            4.3.1.3 VB12/g-C₃N₄ 摻雜材料的XRD、XPS譜圖分析
            4.3.1.4 VB12/g-C₃N₄ 摻雜材料的紫外-可見光譜分析
            4.3.1.5 VB12/g-C₃N₄ 摻雜材料的熒光光譜分析
        4.3.2 光催化降解亞甲基藍的研究
            4.3.2.1 不同體系下催化降解亞甲基藍效率的比較
            4.3.2.2 不同摻雜比例材料降解效果的對比
            4.3.2.3 不同pH對光催化降解亞甲基藍的影響對比
        4.3.3 VB12/g-C₃N₄ 摻雜材料的可重復(fù)利用性和穩(wěn)定性
        4.3.4 體系中活性自由基的檢測分析
        4.3.5 光催化降解機理的推測
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3890966