磁性氮化碳復合材料的制備及其光催化降解DMP性能研究
發(fā)布時間:2023-03-09 17:57
鄰苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate,DMP)是日常生活中應用廣泛的人工合成有機化合物,在工業(yè)生產(chǎn)中常用于增塑劑使用。它具有生物毒性,可沿食物鏈富集,危害人體健康,常規(guī)水處理工藝對水中DMP的去除難有效果。本課題以氮化碳(g-C3N4)為原材料,先進行模板化和質(zhì)子化處理,得到質(zhì)子化模板氮化碳(zmpg-C3N4),再載磁以及和溴氧化鉍(Bi OBr)、聚噻吩(PTh)復合,最終制備得到磁性zmpg-C3N4/Bi OBr/PTh材料,將其應用于光催化降解水中DMP。對磁性zmpg-C3N4/Bi OBr/PTh的制備工藝條件進行優(yōu)化,通過多種表征分析得到光催化劑的微觀形貌、晶體物相,光吸收能力,光電性能等。研究了不同光催化反應條件對降解DMP的影響,進行反應動力學研究,并對該催化劑進行循環(huán)使用穩(wěn)定性研究,分析了其光催化降解DMP機理,探究DMP的可能降解路徑。實驗考察了多種材料與g-C...
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 內(nèi)分泌干擾物概述
1.1.1 PAEs來源與危害
1.1.2 PAEs污染現(xiàn)狀
1.2 鄰苯二甲酸二甲酯
1.2.1 DMP物化性質(zhì)
1.2.2 DMP來源與危害
1.2.3 水中鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的常用處理方法
1.3 光催化氧化技術(shù)
1.3.1 光催化的基本原理
1.3.2 g-C3N4光催化劑及其研究進展
1.3.3 鉍基半導體光催化材料及其研究進展
1.3.4 光催化氧化技術(shù)降解鄰苯二甲酸酯的研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的及研究意義
1.5 課題研究主要內(nèi)容
1.6 課題研究技術(shù)路線
第二章 實驗材料、儀器及實驗方法
2.1 實驗材料
2.1.1 實驗藥品
2.1.2 實驗儀器設(shè)備
2.2 實驗方法與分析測定方法
2.2.1 光催化材料的制備
2.2.2 光催化活性實驗
2.2.3 淬滅實驗
2.2.4 分析測定
2.3 光催化降解DMP產(chǎn)物鑒定
第三章 光催化降解DMP的磁性氮化碳復合材料制備
3.1 修飾材料的選擇
3.1.1 ZnS,ZnS/磷酸鹽對g-C3N4的改性
3.1.2 MWCNT對g-C3N4的改性
3.1.3 BiOBr與g-C3N4復合
3.2 制備條件的優(yōu)化
3.2.1 正交實驗因素水平
3.2.2 正交實驗結(jié)果分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 磁性zmpg-C3N4/BiOBr/PTh復合材料的表征
4.1 場發(fā)射掃描電鏡(SEM)圖像分析
4.2 X射線能譜(EDS)分析
4.3 透射電鏡(TEM)分析
4.4 X-射線衍射(XRD)分析
4.5 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)分析
4.6 X射線光電子能譜(XPS)分析
4.7 比表面積(BET)與孔徑分析
4.8 紫外-可見漫反射(UV-vis DRS)分析
4.9 光致發(fā)光光譜分析(PL)
4.10 電化學阻抗(EIS)分析
4.11 磁性能分析
4.12 本章小結(jié)
第五章 磁性zmpg-C3N4/BiOBr/PTh光催化降解DMP性能
5.1 復合材料光催化降解水中DMP的效果
5.2 影響光催化降解DMP的因素
5.2.1 pH值
5.2.2 DMP初始濃度
5.2.3 光催化劑投加量
5.3 光催化降解DMP的動力學
5.4 復合材料光催化穩(wěn)定性
5.5 光催化降解DMP機理
5.5.1 活性物種
5.5.2 DMP降解路徑分析
5.5.3 光催化降解DMP機制
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
1 結(jié)論
2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3758035
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 內(nèi)分泌干擾物概述
1.1.1 PAEs來源與危害
1.1.2 PAEs污染現(xiàn)狀
1.2 鄰苯二甲酸二甲酯
1.2.1 DMP物化性質(zhì)
1.2.2 DMP來源與危害
1.2.3 水中鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的常用處理方法
1.3 光催化氧化技術(shù)
1.3.1 光催化的基本原理
1.3.2 g-C3N4光催化劑及其研究進展
1.3.3 鉍基半導體光催化材料及其研究進展
1.3.4 光催化氧化技術(shù)降解鄰苯二甲酸酯的研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的及研究意義
1.5 課題研究主要內(nèi)容
1.6 課題研究技術(shù)路線
第二章 實驗材料、儀器及實驗方法
2.1 實驗材料
2.1.1 實驗藥品
2.1.2 實驗儀器設(shè)備
2.2 實驗方法與分析測定方法
2.2.1 光催化材料的制備
2.2.2 光催化活性實驗
2.2.3 淬滅實驗
2.2.4 分析測定
2.3 光催化降解DMP產(chǎn)物鑒定
第三章 光催化降解DMP的磁性氮化碳復合材料制備
3.1 修飾材料的選擇
3.1.1 ZnS,ZnS/磷酸鹽對g-C3N4的改性
3.1.2 MWCNT對g-C3N4的改性
3.1.3 BiOBr與g-C3N4復合
3.2 制備條件的優(yōu)化
3.2.1 正交實驗因素水平
3.2.2 正交實驗結(jié)果分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 磁性zmpg-C3N4/BiOBr/PTh復合材料的表征
4.1 場發(fā)射掃描電鏡(SEM)圖像分析
4.2 X射線能譜(EDS)分析
4.3 透射電鏡(TEM)分析
4.4 X-射線衍射(XRD)分析
4.5 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)分析
4.6 X射線光電子能譜(XPS)分析
4.7 比表面積(BET)與孔徑分析
4.8 紫外-可見漫反射(UV-vis DRS)分析
4.9 光致發(fā)光光譜分析(PL)
4.10 電化學阻抗(EIS)分析
4.11 磁性能分析
4.12 本章小結(jié)
第五章 磁性zmpg-C3N4/BiOBr/PTh光催化降解DMP性能
5.1 復合材料光催化降解水中DMP的效果
5.2 影響光催化降解DMP的因素
5.2.1 pH值
5.2.2 DMP初始濃度
5.2.3 光催化劑投加量
5.3 光催化降解DMP的動力學
5.4 復合材料光催化穩(wěn)定性
5.5 光催化降解DMP機理
5.5.1 活性物種
5.5.2 DMP降解路徑分析
5.5.3 光催化降解DMP機制
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
1 結(jié)論
2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3758035
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