近幾十年來,環(huán)境污染問題正嚴(yán)重威脅著人類的生命健康和安全,基于羥基自由基的芬頓（Fenton）反應(yīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用,但是其低下的效率和較窄的pH使用范圍阻礙了該技術(shù)的發(fā)展。因此過渡金屬活化過一硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基的方法成為了研究熱點(diǎn),而多相催化劑的制備是關(guān)鍵問題,過多的金屬離子泄露量對(duì)溶液會(huì)造成二次污染。本論文以此為出發(fā)點(diǎn),將鈷鐵氧體與層狀鈦酸鹽復(fù)合,設(shè)想利用鈦酸鹽的離子交換性能減少反應(yīng)中金屬離子的泄漏量,為將來多相催化劑的制備提供新的思路和方向。首先以浸漬-煅燒的方法制備了鈷鐵氧體/鈦酸鹽納米管（CoFe₂O₄/TNTs）復(fù)合物,用XRD、TEM、氮?dú)馕?脫附等測試分別表征了材料的晶相和孔隙結(jié)構(gòu),用VSM測試了其磁學(xué)性能。選取羅丹明B（RhB）為目標(biāo)污染物,以過一硫酸鹽（PMS）為氧化劑,對(duì)復(fù)合物的催化性能做了一系列對(duì)比。進(jìn)一步探究了反應(yīng)中催化劑加入量、氧化劑加入量、反應(yīng)溫度、初始pH值對(duì)催化過程的影響。通過自由基競爭反應(yīng)確認(rèn)催化過程中產(chǎn)生的主要種類為羥基自由基和硫酸根自由基,相比于CoFe₂O_4<... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 高級(jí)氧化技術(shù)簡介
    1.3 過渡金屬基非均相催化劑在AOPs中的應(yīng)用
        1.3.1 尖晶石型鐵氧體催化劑在AOPs中的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 其它金屬氧化物材料在AOPs中的研究現(xiàn)狀
    1.4 層狀鈦酸鹽材料的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 層狀鈦酸鹽簡介
        1.4.2 層狀鈦酸鹽的應(yīng)用
    1.5 課題的研究意義及主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)原料和實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 化學(xué)試劑和儀器設(shè)備
        2.1.1 化學(xué)試劑
        2.1.2 儀器設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 層狀鈦酸鹽納米管的制備
        2.2.2 CoFe_2O_4 /層狀鈦酸鹽納米管復(fù)合物的制備
        2.2.3 CoFe_2O_4@鈦酸鹽核殼結(jié)構(gòu)的制備
        2.2.4 活化過一硫酸鹽降解有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)
    2.3 材料的表征
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡測試
        2.3.3 透射電子顯微鏡測試
        2.3.4 X射線光電子能譜分析
        2.3.5 比表面積測試
        2.3.6 紫外可見吸收光譜
        2.3.7 高效液相色譜分析
        2.3.8 有機(jī)含碳量分析
        2.3.9 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜
第3章 CoFe_2O_4/鈦酸鹽納米管復(fù)合物的制備及催化性能研究
    3.1 鈦酸鹽納米管的制備條件選擇
    3.2 CoFe_2O_4/鈦酸鹽納米管復(fù)合物基本表征
        3.2.1 XRD分析
        3.2.2 比表面積分析
        3.2.3 透射電鏡（TEM）分析
        3.2.4 磁滯回線
    3.3 CoFe_2O_4 /鈦酸鹽納米管復(fù)合物的制備過程探究
    3.4 CoFe_2O_4 /鈦酸鹽納米管復(fù)合物催化降解性能評(píng)價(jià)
        3.4.1 CoFe_2O_4 /TNTs對(duì)RhB的降解
        3.4.2 CoFe_2O_4 /TNTs/PMS體系自由基競爭反應(yīng)
        3.4.3 溫度對(duì)降解反應(yīng)的影響
        3.4.4 過一硫酸鹽濃度對(duì)降解反應(yīng)的影響
        3.4.5 催化劑濃度對(duì)降解反應(yīng)的影響
        3.4.6 初始pH對(duì)降解反應(yīng)的影響
        3.4.7 CoFe_2O_4 /TNTs /PMS對(duì)苯酚的降解
    3.5 本章小結(jié)
第4章 CoFe_2O_4@鈦酸鹽核殼結(jié)構(gòu)的制備及催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 CoFe_2O_4@鈦酸鹽核殼結(jié)構(gòu)的制備
        4.2.1 物相結(jié)構(gòu)分析
        4.2.2 形貌分析
        4.2.3 比表面積分析
        4.2.4 磁滯回線
    4.3 CoFe_2O_4@鈦酸鹽核殼結(jié)構(gòu)的催化性能
        4.3.1 CoFe_2O_4@鈦酸鹽核殼結(jié)構(gòu)對(duì)苯酚溶液的降解
        4.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)催化降解的影響
        4.3.3 催化劑量對(duì)降解反應(yīng)的影響
        4.3.4 氧化劑量對(duì)降解反應(yīng)的影響
        4.3.5 反應(yīng)初始pH值對(duì)降解反應(yīng)的影響
        4.3.6 催化劑循環(huán)使用性
        4.3.7 反應(yīng)中自由基種類的確定
        4.3.8 碳酸氫鹽對(duì)反應(yīng)的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于BiOX（X=Cl、Br、I）新型高性能光催化材料的最新研究進(jìn)展[J]. 劉家琴,吳玉程.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(10)
[2]基于能帶結(jié)構(gòu)理論的半導(dǎo)體光催化材料改性策略[J]. 王丹軍,張潔,郭莉,申會(huì)東,付峰,薛崗林,方軼凡.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(07)
[3]鐵氧體及其復(fù)合材料去除水體中有機(jī)污染物的研究進(jìn)展[J]. 何永珍,周雪飛,代朝猛,張亞雷.  材料導(dǎo)報(bào). 2015(05)
[4]CoFe2O4納米顆粒的溶液合成及磁性能[J]. 彭韜,齊建全,岳振星.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]酚類化合物的催化降解技術(shù)[J]. 王彥丹.  科技信息. 2012(02)
[6]微生物降解酚類化合物的研究進(jìn)展[J]. 李淑彬,陳振軍.  華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
[7]工業(yè)含酚廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 劉相偉.  工業(yè)水處理. 1998(02)



本文編號(hào)：3644106