納米MoS 2 電極光電催化活化亞硫酸鹽降解氨氮的研究
發(fā)布時(shí)間:2024-03-27 21:31
當(dāng)前,氨氮的處理主要通過(guò)生物處理、膜分離、離子交換、化學(xué)氧化和折點(diǎn)氯化等傳統(tǒng)技術(shù),在新的修復(fù)技術(shù)方面,電化學(xué)氧化去除氨氮的方法存在能耗過(guò)高、需外加化學(xué)品等問(wèn)題,而光催化去除氨氮的研究中發(fā)現(xiàn)作為主要氧化劑的羥基自由基(·OH)并不適合去除氨物種。從廢水中去除NH3-N的有效、低成本和環(huán)境友好的方法尚未有報(bào)道。近年來(lái),基于氧硫自由基(SO3·-,SO4·-和SO5·-)的高級(jí)氧化工藝(AOPs)在廢水處理中備受關(guān)注。本文采用MoS2納米片作為光陽(yáng)極,通過(guò)光電催化活化亞硫酸鹽產(chǎn)生氧硫自由基,在可見(jiàn)光照射下,實(shí)現(xiàn)了氨氮的高效轉(zhuǎn)化,且氨氮主要轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾葰怏w排出水體。MoS2作為一種典型的過(guò)渡金屬硫化物,具有半導(dǎo)體性能,可以通過(guò)調(diào)整其厚度制備出帶隙可調(diào)的納米材料,目前液相剝離法因其制備工藝簡(jiǎn)單、投資少、污染小等優(yōu)點(diǎn)而成為一種制備二硫化鉬納米材料的常用方法。本文采用液相剝離的方法制備出MoS2...
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 氨氮去除的研究現(xiàn)狀
1.2.1 傳統(tǒng)處理工藝
1.2.2 電化學(xué)與光催化氧化技術(shù)
1.3 光電催化與氧硫自由基研究現(xiàn)狀
1.3.1 光電催化技術(shù)
1.3.2 氧硫自由基
1.4 MoS2的研究現(xiàn)狀
1.4.1 MoS2的應(yīng)用
1.4.2 納米MoS2的制備
1.5 研究目的及主要內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料與儀器
2.1.1 試驗(yàn)試劑
2.1.2 試驗(yàn)儀器
2.2 納米MoS2電極的制備
2.2.1 納米MoS2的制備
2.2.2 TiO2基底電極的制備
2.2.3 納米MoS2的負(fù)載
2.3 電極材料的測(cè)試表征方法
2.3.1 光電流的測(cè)試方法
2.3.2 原子力顯微鏡表征
2.3.3 掃描電鏡表征
2.3.4 X射線光電子能譜分析
2.3.5 X射線衍射
2.3.6 拉曼光譜分析
2.3.7 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析
2.3.8 透射電子顯微鏡分析
2.4 氨氮降解試驗(yàn)
第3章 納米MoS2及其電極的制備與表征
3.1 納米MoS2的制備參數(shù)優(yōu)化
3.1.1 超聲功率和時(shí)間的影響
3.1.2 溶劑體系的影響
3.1.3 離心轉(zhuǎn)速的影響
3.2 納米MoS2材料的表征
3.2.1 拉曼光譜分析
3.2.2 原子力顯微鏡分析
3.2.3 透射電子顯微鏡分析
3.3 MoS2電極的制備
3.3.1 TiO2基底的選擇
3.3.2 MoS2負(fù)載量的選擇
3.4 MoS2電極的表征
3.4.1 掃描電子顯微鏡表征
3.4.2 X射線光電子能譜分析
3.4.3 X射線衍射分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 氨氮污染物的降解與機(jī)理分析
4.1 氨氮降解中各參數(shù)的影響
4.1.1 初始p H
4.1.2 外加偏壓
4.1.3 溶解氧濃度
4.1.4 亞硫酸鈉濃度
4.1.5 氨氮濃度
4.2 氨氮降解機(jī)理分析
4.2.1 氨氮的降解途徑
4.2.2 氨氮的降解產(chǎn)物研究
4.3 本章小結(jié)
第5章 MoS2電極的優(yōu)化及氨氮降解
5.1 WS2/MoS2復(fù)合電極的制備
5.1.1 納米WS2的制備
5.1.2 WS2/MoS2復(fù)合電極的制備
5.2 WS2/MoS2復(fù)合電極的表征
5.2.1 掃描電子顯微鏡表征
5.2.2 拉曼光譜分析
5.2.3 X射線衍射分析
5.2.4 電化學(xué)阻抗分析
5.3 氨氮污染物的降解
5.3.1 不同電極的氨氮降解試驗(yàn)
5.3.2 氨氮濃度的影響
5.3.3 復(fù)合電極的穩(wěn)定性研究
5.3.4 降解機(jī)理研究
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號(hào):3940524
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 氨氮去除的研究現(xiàn)狀
1.2.1 傳統(tǒng)處理工藝
1.2.2 電化學(xué)與光催化氧化技術(shù)
1.3 光電催化與氧硫自由基研究現(xiàn)狀
1.3.1 光電催化技術(shù)
1.3.2 氧硫自由基
1.4 MoS2的研究現(xiàn)狀
1.4.1 MoS2的應(yīng)用
1.4.2 納米MoS2的制備
1.5 研究目的及主要內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料與儀器
2.1.1 試驗(yàn)試劑
2.1.2 試驗(yàn)儀器
2.2 納米MoS2電極的制備
2.2.1 納米MoS2的制備
2.2.2 TiO2基底電極的制備
2.2.3 納米MoS2的負(fù)載
2.3 電極材料的測(cè)試表征方法
2.3.1 光電流的測(cè)試方法
2.3.2 原子力顯微鏡表征
2.3.3 掃描電鏡表征
2.3.4 X射線光電子能譜分析
2.3.5 X射線衍射
2.3.6 拉曼光譜分析
2.3.7 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析
2.3.8 透射電子顯微鏡分析
2.4 氨氮降解試驗(yàn)
第3章 納米MoS2及其電極的制備與表征
3.1 納米MoS2的制備參數(shù)優(yōu)化
3.1.1 超聲功率和時(shí)間的影響
3.1.2 溶劑體系的影響
3.1.3 離心轉(zhuǎn)速的影響
3.2 納米MoS2材料的表征
3.2.1 拉曼光譜分析
3.2.2 原子力顯微鏡分析
3.2.3 透射電子顯微鏡分析
3.3 MoS2電極的制備
3.3.1 TiO2基底的選擇
3.3.2 MoS2負(fù)載量的選擇
3.4 MoS2電極的表征
3.4.1 掃描電子顯微鏡表征
3.4.2 X射線光電子能譜分析
3.4.3 X射線衍射分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 氨氮污染物的降解與機(jī)理分析
4.1 氨氮降解中各參數(shù)的影響
4.1.1 初始p H
4.1.2 外加偏壓
4.1.3 溶解氧濃度
4.1.4 亞硫酸鈉濃度
4.1.5 氨氮濃度
4.2 氨氮降解機(jī)理分析
4.2.1 氨氮的降解途徑
4.2.2 氨氮的降解產(chǎn)物研究
4.3 本章小結(jié)
第5章 MoS2電極的優(yōu)化及氨氮降解
5.1 WS2/MoS2復(fù)合電極的制備
5.1.1 納米WS2的制備
5.1.2 WS2/MoS2復(fù)合電極的制備
5.2 WS2/MoS2復(fù)合電極的表征
5.2.1 掃描電子顯微鏡表征
5.2.2 拉曼光譜分析
5.2.3 X射線衍射分析
5.2.4 電化學(xué)阻抗分析
5.3 氨氮污染物的降解
5.3.1 不同電極的氨氮降解試驗(yàn)
5.3.2 氨氮濃度的影響
5.3.3 復(fù)合電極的穩(wěn)定性研究
5.3.4 降解機(jī)理研究
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號(hào):3940524
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