本文關(guān)鍵詞：微波法合成ZnFeS及光催化降解水中雙酚A的研究

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【摘要】：雙酚A是一種已知的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,少量攝取就能對(duì)人體的內(nèi)分泌系統(tǒng)進(jìn)行攻擊并破壞,從而引發(fā)各種內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病,嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的健康。由于在化工等領(lǐng)域大量生產(chǎn)和使用,雙酚A在環(huán)境中已經(jīng)廣泛存在,其環(huán)境污染效應(yīng)不容忽視。本文圍繞微波輔助法合成Zn、Fe硫化物光催化材料及其光催化降解雙酚A性能研究展開(kāi)工作,并成功制備了新型ZnFeS/泡沫鎳復(fù)合材料,考察了該復(fù)合材料在可見(jiàn)光下對(duì)雙酚A的處理效果。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：本文采用微波輔助合成法(Microwave assisted,簡(jiǎn)稱MW)制備ZnFeS光催化材料,對(duì)比水熱合成方法(Traditional hydrothermal method,簡(jiǎn)稱TM),以雙酚A(BPA)為目標(biāo)污染物,檢驗(yàn)了兩種合成方法對(duì)ZnFeS催化活性的影響,研究表明：UV/H2O2/ZnFeS光催化系統(tǒng)能有效降解水中BPA,通過(guò)微波輔助法制備所得催化劑的光催化活性高于傳統(tǒng)水熱法所得催化劑的光催化活性,UV/H2O2/ZnFeSMw可以使10 mg/L的BPA降解率達(dá)到93%；微波法制備ZnFeS光催化劑的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：微波時(shí)間-10 min、微波功率=150 W、反應(yīng)液pH=5、Zn2+:Fe2+=0.9:0.1。對(duì)微波法和水熱法兩種方法所制備的催化劑分別進(jìn)行SEM、EDX、XRD、XPS、BET表征,對(duì)比了兩種方法所制備催化劑在微觀形貌和結(jié)構(gòu)組成上的異同：微波法可以有效地調(diào)控ZnFeS催化劑的微觀形貌,對(duì)比于傳統(tǒng)水熱法,微波法并沒(méi)有改變所得催化劑的結(jié)構(gòu)組成和成分比例,而是提高了催化劑的結(jié)晶度、增大了比表面積和平均孔徑尺寸,這也是提高催化劑的光催化活性的根源所在。將"UV/ZnFeS/H2O2"光催化系統(tǒng)與傳統(tǒng)“光-Fenton"進(jìn)行對(duì)比,分析比較兩種體系的優(yōu)缺點(diǎn)。研究了新型硫化物光催化劑降解BPA的最佳工藝條件,實(shí)現(xiàn)其對(duì)雙酚A的高效去除。反應(yīng)120 min后,UV/ZnFeS/H2O2系統(tǒng)對(duì)BPA的降解率達(dá)到93%,傳統(tǒng)“光-Fenton"法對(duì)BPA的降解率僅為30%。同時(shí),對(duì)新型硫化物材料的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn),為該催化劑應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。提供了對(duì)粉狀光催化劑進(jìn)行負(fù)載的新思路,成功制備了泡沫鎳/ZnFeS復(fù)合光催化材料,拓寬了硫化物光催化劑對(duì)光的響應(yīng)范圍,并在可見(jiàn)光下對(duì)BPA的去除效果進(jìn)行研究。探討反應(yīng)機(jī)理,采用熒光法檢測(cè)光催化反應(yīng)過(guò)程中·OH的生成量,通過(guò)對(duì)降解過(guò)程的分析,證實(shí)了·OH的生成是影響降解效果的決定性因素。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O643.36;O644.1;X703

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