可回收納米吸附催化材料煤矸石/Fe 3 O 4 @TiO 2 的制備及其表征
發(fā)布時(shí)間:2020-12-20 18:36
近年來(lái),煤矸石的的堆積污染問(wèn)題成為越來(lái)越多的研究者關(guān)注的熱點(diǎn),TiO2因其優(yōu)良的光催化降解性能也備受關(guān)注,然而TiO2在廢水中光催化降解污染物之后有難以回收的致命缺陷。鑒于這兩點(diǎn),我們?cè)O(shè)計(jì)制備可回收納米吸附催化材料煤矸石/Fe3O4@TiO2,既變廢為寶,解決煤矸石的堆積污染問(wèn)題,又解決TiO2難以回收的問(wèn)題,一舉兩得。(1)本文用NaOH溶液、NaOH固體和ZnCl2固體這三種方法對(duì)煤矸石進(jìn)行改性,并用甲基橙溶液模擬染料廢水對(duì)改性煤矸石的吸附性能進(jìn)行測(cè)試,得出了用這三種方法改性煤矸石的最佳工藝條件。用NaOH溶液改性煤矸石的最佳工藝條件為:在液固比為10m L/g下,NaOH溶液的濃度為2mol/L,NaOH溶液處理的煤矸石的煅燒溫度為600℃,煅燒時(shí)間為2.5h。用NaOH固體改性煤矸石的最佳工藝條件為:煤矸石和NaOH固體的質(zhì)量比為2.5:1,煅燒溫度為700℃,煅燒時(shí)間為2h。用ZnCl2固體改性煤矸石的...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 煤矸石的改性現(xiàn)狀
1.1.1 建筑材料
1.1.2 橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑
1.1.3 塑料填充劑
1.1.4 吸附劑
3O4制備的研究進(jìn)展"> 1.2 磁性納米Fe3O4制備的研究進(jìn)展
1.2.1 共沉淀法
1.2.2 水熱法
1.2.3 微乳液法
1.2.4 水解法
1.2.5 溶膠—凝膠法
1.3 二氧化鈦光催化氧化技術(shù)研究進(jìn)展
1.3.1 二氧化鈦光催化作用機(jī)理
1.3.2 二氧化鈦晶型結(jié)構(gòu)與光催化活性的關(guān)系
1.3.3 二氧化鈦的制備方法
1.3.4 對(duì)負(fù)載二氧化鈦基材的研究
1.4 研究?jī)?nèi)容及意義
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究意義
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 樣品的表征手段
2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.3 光催化性能測(cè)試
2.2.4 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)
3 煤矸石的改性
3.1 用NaOH溶液對(duì)煤矸石進(jìn)行改性
3.1.1 模擬染料廢水的配置
3.1.2 甲基橙標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
3.1.3 吸附實(shí)驗(yàn)
3.1.4 用NaOH溶液改型煤矸石的最佳工藝條件的確定
3.1.5 以NaOH溶液處理煤矸石的SEM分析
3.2 用NaOH固體對(duì)煤矸石進(jìn)行改性
3.2.1 用NaOH固體改性煤矸石的最佳工藝條件的確定
3.2.2 NaOH固體改性煤矸石的SEM分析
3.2.3 NaOH固體改性煤矸石的XRD分析
2對(duì)煤矸石進(jìn)行改姓"> 3.3 用ZnCl2對(duì)煤矸石進(jìn)行改姓
2改性煤矸石的最佳工藝條件的確定"> 3.3.1 用ZnCl2改性煤矸石的最佳工藝條件的確定
2改性煤矸石的SEM分析"> 3.3.2 ZnCl2改性煤矸石的SEM分析
2改性煤矸石的XRD分析"> 3.3.3 ZnCl2改性煤矸石的XRD分析
2改性的煤矸石對(duì)甲基橙的吸附性能研究"> 3.3.4 用ZnCl2改性的煤矸石對(duì)甲基橙的吸附性能研究
3.4 本章小結(jié)
3O4復(fù)合材料的制備及性能研究">4 改性煤矸石/Fe3O4復(fù)合材料的制備及性能研究
3O4復(fù)合的最佳比例的確定"> 4.1 改性煤矸石和Fe3O4復(fù)合的最佳比例的確定
3O4復(fù)合材料的制備"> 4.1.1 改性煤矸石/Fe3O4復(fù)合材料的制備
4.1.2 各個(gè)比例的復(fù)合材料的吸附性能的比較
3O4復(fù)合材料的SEM分析"> 4.2 改性煤矸石/Fe3O4復(fù)合材料的SEM分析
3O4復(fù)合材料的XRD分析"> 4.3 改性煤矸石/Fe3O4復(fù)合材料的XRD分析
3O4復(fù)合材料的磁性分析"> 4.4 煤矸石和Fe3O4復(fù)合材料的磁性分析
4.5 本章小結(jié)
3O4/TiO2復(fù)合材料的制備及性能研究">5 Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的制備及性能研究
3O4和TiO2復(fù)合的最佳比例的確定"> 5.1 Fe3O4和TiO2復(fù)合的最佳比例的確定
3O4/TiO2復(fù)合材料的制備"> 5.1.1 Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的制備
3O4/TiO2復(fù)合材料的光催化性能的比較"> 5.1.2 各個(gè)比例的Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的光催化性能的比較
3O4/TiO2復(fù)合材料的SEM分析"> 5.2 Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的SEM分析
3O4/TiO2復(fù)合材料的XRD分析"> 5.3 Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的XRD分析
3O4/TiO2復(fù)合材料的磁性分析"> 5.4 Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的磁性分析
5.5 本章小結(jié)
3O4@TiO2復(fù)合材料的制備及性能研究">6 煤矸石/Fe3O4@TiO2復(fù)合材料的制備及性能研究
3O4@TiO2復(fù)合材料的制備"> 6.1 煤矸石/Fe3O4@TiO2復(fù)合材料的制備
2的制備"> 6.1.1 煤矸石/TiO2的制備
3O4@TiO2"> 6.1.2 煤矸石/Fe3O4@TiO2
6.2 各材料光催化性能的比較
6.3 各光催化材料的SEM分析
3 O4@TiO2復(fù)合材料的XRD分析"> 6.4 煤矸石/Fe3O4@TiO2復(fù)合材料的XRD分析
6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所獲得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤矸石綜合利用的產(chǎn)業(yè)化及其展望[J]. 郭彥霞,張圓圓,程芳琴. 化工學(xué)報(bào). 2014(07)
[2]活化煤矸石改性混凝土的抗氯離子滲透性能[J]. 莫金川,歐忠文,趙栩欣,李月霞. 后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]我國(guó)粉煤灰、煤矸石綜合利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策分析[J]. 吳濱,楊敏英. 中國(guó)能源. 2012(11)
[4]染料廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 任南琪,周顯嬌,郭婉茜,楊珊珊. 化工學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]煤矸石制備廢水吸附劑的研究進(jìn)展[J]. 李冬,陳華軍. 洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
[6]煤矸石制備X型分子篩對(duì)氨氮吸附性能的研究[J]. 王茜,蔣榮立,劉超. 化工新型材料. 2012(07)
[7]磁性殼聚糖/γ-Fe2O3復(fù)合膜吸附甲基橙性能研究[J]. 沈婷婷,胡煜超,朱華躍,蔣茹. 印染助劑. 2012(01)
[8]改性煤矸石粉填充SBS的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析[J]. 于秀華,程國(guó)君,徐初陽(yáng). 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[9]用于橡膠填料的煤矸石表面改性機(jī)理研究[J]. 王東飛,劉慶華,張鴻波. 硅酸鹽通報(bào). 2010(03)
[10]共沉淀法合成小粒徑單分散Fe3O4納米顆粒[J]. 付云芝,牟敏仁,向偉,李津如. 廣東化工. 2009(09)
本文編號(hào):2928354
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 煤矸石的改性現(xiàn)狀
1.1.1 建筑材料
1.1.2 橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑
1.1.3 塑料填充劑
1.1.4 吸附劑
3O4制備的研究進(jìn)展"> 1.2 磁性納米Fe3O4制備的研究進(jìn)展
1.2.1 共沉淀法
1.2.2 水熱法
1.2.3 微乳液法
1.2.4 水解法
1.2.5 溶膠—凝膠法
1.3 二氧化鈦光催化氧化技術(shù)研究進(jìn)展
1.3.1 二氧化鈦光催化作用機(jī)理
1.3.2 二氧化鈦晶型結(jié)構(gòu)與光催化活性的關(guān)系
1.3.3 二氧化鈦的制備方法
1.3.4 對(duì)負(fù)載二氧化鈦基材的研究
1.4 研究?jī)?nèi)容及意義
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究意義
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 樣品的表征手段
2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.3 光催化性能測(cè)試
2.2.4 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)
3 煤矸石的改性
3.1 用NaOH溶液對(duì)煤矸石進(jìn)行改性
3.1.1 模擬染料廢水的配置
3.1.2 甲基橙標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
3.1.3 吸附實(shí)驗(yàn)
3.1.4 用NaOH溶液改型煤矸石的最佳工藝條件的確定
3.1.5 以NaOH溶液處理煤矸石的SEM分析
3.2 用NaOH固體對(duì)煤矸石進(jìn)行改性
3.2.1 用NaOH固體改性煤矸石的最佳工藝條件的確定
3.2.2 NaOH固體改性煤矸石的SEM分析
3.2.3 NaOH固體改性煤矸石的XRD分析
2對(duì)煤矸石進(jìn)行改姓"> 3.3 用ZnCl2對(duì)煤矸石進(jìn)行改姓
2改性煤矸石的最佳工藝條件的確定"> 3.3.1 用ZnCl2改性煤矸石的最佳工藝條件的確定
2改性煤矸石的SEM分析"> 3.3.2 ZnCl2改性煤矸石的SEM分析
2改性煤矸石的XRD分析"> 3.3.3 ZnCl2改性煤矸石的XRD分析
2改性的煤矸石對(duì)甲基橙的吸附性能研究"> 3.3.4 用ZnCl2改性的煤矸石對(duì)甲基橙的吸附性能研究
3.4 本章小結(jié)
3O4復(fù)合材料的制備及性能研究">4 改性煤矸石/Fe3O4復(fù)合材料的制備及性能研究
3O4復(fù)合的最佳比例的確定"> 4.1 改性煤矸石和Fe3O4復(fù)合的最佳比例的確定
3O4復(fù)合材料的制備"> 4.1.1 改性煤矸石/Fe3O4復(fù)合材料的制備
4.1.2 各個(gè)比例的復(fù)合材料的吸附性能的比較
3O4復(fù)合材料的SEM分析"> 4.2 改性煤矸石/Fe3O4復(fù)合材料的SEM分析
3O4復(fù)合材料的XRD分析"> 4.3 改性煤矸石/Fe3O4復(fù)合材料的XRD分析
3O4復(fù)合材料的磁性分析"> 4.4 煤矸石和Fe3O4復(fù)合材料的磁性分析
4.5 本章小結(jié)
3O4/TiO2復(fù)合材料的制備及性能研究">5 Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的制備及性能研究
3O4和TiO2復(fù)合的最佳比例的確定"> 5.1 Fe3O4和TiO2復(fù)合的最佳比例的確定
3O4/TiO2復(fù)合材料的制備"> 5.1.1 Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的制備
3O4/TiO2復(fù)合材料的光催化性能的比較"> 5.1.2 各個(gè)比例的Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的光催化性能的比較
3O4/TiO2復(fù)合材料的SEM分析"> 5.2 Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的SEM分析
3O4/TiO2復(fù)合材料的XRD分析"> 5.3 Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的XRD分析
3O4/TiO2復(fù)合材料的磁性分析"> 5.4 Fe3O4/TiO2復(fù)合材料的磁性分析
5.5 本章小結(jié)
3O4@TiO2復(fù)合材料的制備及性能研究">6 煤矸石/Fe3O4@TiO2復(fù)合材料的制備及性能研究
3O4@TiO2復(fù)合材料的制備"> 6.1 煤矸石/Fe3O4@TiO2復(fù)合材料的制備
2的制備"> 6.1.1 煤矸石/TiO2的制備
3O4@TiO2"> 6.1.2 煤矸石/Fe3O4@TiO2
6.3 各光催化材料的SEM分析
3
6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所獲得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤矸石綜合利用的產(chǎn)業(yè)化及其展望[J]. 郭彥霞,張圓圓,程芳琴. 化工學(xué)報(bào). 2014(07)
[2]活化煤矸石改性混凝土的抗氯離子滲透性能[J]. 莫金川,歐忠文,趙栩欣,李月霞. 后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]我國(guó)粉煤灰、煤矸石綜合利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策分析[J]. 吳濱,楊敏英. 中國(guó)能源. 2012(11)
[4]染料廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 任南琪,周顯嬌,郭婉茜,楊珊珊. 化工學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]煤矸石制備廢水吸附劑的研究進(jìn)展[J]. 李冬,陳華軍. 洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
[6]煤矸石制備X型分子篩對(duì)氨氮吸附性能的研究[J]. 王茜,蔣榮立,劉超. 化工新型材料. 2012(07)
[7]磁性殼聚糖/γ-Fe2O3復(fù)合膜吸附甲基橙性能研究[J]. 沈婷婷,胡煜超,朱華躍,蔣茹. 印染助劑. 2012(01)
[8]改性煤矸石粉填充SBS的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析[J]. 于秀華,程國(guó)君,徐初陽(yáng). 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[9]用于橡膠填料的煤矸石表面改性機(jī)理研究[J]. 王東飛,劉慶華,張鴻波. 硅酸鹽通報(bào). 2010(03)
[10]共沉淀法合成小粒徑單分散Fe3O4納米顆粒[J]. 付云芝,牟敏仁,向偉,李津如. 廣東化工. 2009(09)
本文編號(hào):2928354
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