微納馬達因其獨特的自主運動,在生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境治理等方面展現(xiàn)了巨大的潛力,受到了人們的廣泛關(guān)注。我們將微納馬達與BiOX(X=Bi,I)光催化劑進行結(jié)合,顯著提高了光催化劑的降解效率。與傳統(tǒng)的光催化劑的靜態(tài)降解相比,該Bi基微馬達通過自主運動促進溶液的質(zhì)量傳遞,增加了催化劑與污染物接觸機會,提高了污染物的降解速率。納米酶在具有天然酶的特異性的同時,克服了過天然酶易失活、提純困難等缺點,故代替天然酶用于特殊物質(zhì)的檢測。因此,利用微馬達分別結(jié)合光芬頓試劑和具有模擬過氧化物酶活性的光催化劑,制得高光芬頓活性和檢測與降解并存的新型復(fù)合材料。具體工作內(nèi)容如下:1、采用簡單的溶劑熱法和光還原法制備了一種新型的3D Fe³⁺摻雜的BiOBr基磁性微馬達,該微馬達具有優(yōu)異的太陽能光芬頓催化活性,可高效的降解有機污染物。利用SEM、TEM、XRD、XPS以及EDS等測試方式從Fe³⁺摻雜的BiOBr基磁性微馬達的晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌和性能等方面對其進行分析。實驗結(jié)果表明,磁性Fe³⁺摻雜的BiOBr基微馬達保留了BiOBr的球形結(jié)構(gòu),表面均勻...

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 水體污染的現(xiàn)狀
    1.2 污水的去除方法
    1.3 光催化技術(shù)
    1.4 光-芬頓氧化技術(shù)
        1.4.1 芬頓技術(shù)
        1.4.2 光-芬頓技術(shù)
    1.5 鹵氧化鉍
        1.5.1 鹵氧化鉍的制備方法
        1.5.2 鹵氧化鉍的改性
    1.6 微納馬達
        1.6.1 微納馬達驅(qū)動機制
        1.6.2 微納馬達制備方式
        1.6.3 微納馬達制備的應(yīng)用
    1.7 模擬過氧化物酶
        1.7.1 模擬過氧化物酶的分類
        1.7.2 模擬過氧化物酶的分析方法
    1.8 本論文的研究意義與內(nèi)容
        1.8.1 本論文的研究意義
        1.8.2 本論文的研究內(nèi)容
第二章 研究方案設(shè)計與研究方法
    2.1 主要實驗試劑及材料
    2.2 實驗儀器與設(shè)備
    2.3 實驗方案
        2.3.1 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄磁性微馬達的制備
        2.3.2 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的制備
    2.4 結(jié)構(gòu)與性能表征方法
        2.4.1 物相分析
        2.4.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
        2.4.3 X射線光電子能譜分析
        2.4.4 熱重分析
        2.4.5 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        2.4.6 光電化學(xué)分析
        2.4.7 光芬頓/光催化性能研究
        2.4.8 微馬達重復(fù)利用研究
        2.4.9 微馬達運動分析
第三章 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達的制備及其光芬頓性能的研究
    3.1 引言
    3.2 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄微球的制備及表征
        3.2.1 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄微球的制備
        3.2.2 表征結(jié)果與分析討論
    3.3 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達的制備及表征
        3.3.1 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達的制備
        3.3.2 表征結(jié)果與分析討論
    3.4 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達的運動研究
        3.4.1 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達的運動
        3.4.2 雙氧水濃度對Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達運動的影響
        3.4.3 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達對H₂O₂消耗的研究
        3.4.4 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達在磁場作用下運動的研究
    3.5 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達的光芬頓性能的研究
        3.5.1 不同反應(yīng)體系對光芬頓性能的研究
        3.5.2 摻Fe³⁺量對光芬頓性能的影響
        3.5.3 H₂O₂濃度對光芬頓性能的影響
        3.5.4 pH對光芬頓性能的影響
        3.5.5 運動狀態(tài)對光芬頓性能的影響
        3.5.6 不同pH下光芬頓過程中Fe³⁺的浸出
        3.5.7 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達的紫外可見連續(xù)光譜的分析
        3.5.8 光芬頓降解產(chǎn)物總有機碳含量的分析
        3.5.9 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達的重復(fù)利用性能
        3.5.10 Fe_αBi_1-αOBr/Fe₃O₄/Mn₃O₄微馬達的光芬頓反應(yīng)機理
    3.6 本章小結(jié)
第四章 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的制備以及污染物的檢測與降解
    4.1 引言
    4.2 BiOI微管的制備及表征
        4.2.1 BiOI微管的制備
        4.2.2 表征結(jié)果與分析討論
    4.3 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的制備及表征
        4.3.1 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的制備
        4.3.2 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的表征
    4.4 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的模擬過氧化物酶性能的分析
        4.4.1 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的模擬過氧化物酶活性
        4.4.2 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的模擬過氧化物酶催化機理
        4.4.3 OH的熒光分析
        4.4.4 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的模擬過氧化物酶最佳反應(yīng)條件的探索
        4.4.5 BiOI/CoMn₂O₄微馬達催化氧化反應(yīng)動力學(xué)分析
        4.4.6 對苯二酚的檢測
    4.5 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的運動分析
        4.5.1 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的運動
        4.5.2 雙氧水濃度對BiOI/CoMn₂O₄微馬達運動的影響
        4.5.3 不同雙氧水濃度中BiOI/CoMn₂O₄微馬達的受力分析
    4.6 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的光催化性能
        4.6.2 不同Bi³⁺濃度對光催化性能的影響
        4.6.3 H₂O₂濃度對光催化性能的影響
        4.6.4 運動狀態(tài)對光催化性能的影響
        4.6.5 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的重復(fù)利用性能
        4.6.6 BiOI/CoMn₂O₄微馬達的光催化機理
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與創(chuàng)新點
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3861325