本文關(guān)鍵詞：磁性鐵酸鎳和鐵酸鎳基復(fù)合材料的合成及其對(duì)染料降解和吸附性能的研究

  更多相關(guān)文章： NiFe_2O_4 BiOI BiOI/NiFe_2O_4 光催化 復(fù)合材料 吸附

【摘要】：工業(yè)革命已經(jīng)歷了三個(gè)世紀(jì),化石能源投入與使用已達(dá)到巔峰水平,于此同時(shí)人們也發(fā)現(xiàn)解決環(huán)境危機(jī)已迫在眉睫。太陽能作為清潔能源具有取之不盡用之不竭的本質(zhì)屬性,且太陽能的使用不會(huì)造成二次污染,因此如何開發(fā)使用太陽能已成為各國(guó)能源開發(fā)的重點(diǎn)議題之一。催化劑的回收一直困擾著學(xué)者對(duì)催化劑的大范圍應(yīng)用,而磁性材料恰好幫助我們拓寬思路,因此將催化劑與磁性材料高效的相結(jié)合也是待于解決的一項(xiàng)問題。本文通過水熱法合成了NiFe_2O_4,水浴法合成BiOI和一系列不同摩爾比的BiOI/NiFe_2O_4復(fù)合光催化劑。并通過X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis DRS)、熒光光譜(PL)、比表面積測(cè)試(BET)、電動(dòng)電位測(cè)試(Zeta)等手段對(duì)這些催化劑進(jìn)行了表征,同時(shí)用羅丹明B(RhB)、甲基橙(MO)、亞甲基藍(lán)(MB)等有機(jī)染料模擬污染物來考察它們的吸附和催化能力,具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)利用正交實(shí)驗(yàn)原理,采用水熱合成法,將Fe(NO3)3·9H2O作為Fe源,Ni(NO3)2?6H2O作為Ni源,通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件,制備出一系列NiFe_2O_4。根據(jù)NiFe_2O_4光催化降解MB來的情況來評(píng)判其催化能力的大小,進(jìn)而選出光催化能力最強(qiáng)的NiFe_2O_4。進(jìn)一步通過捕獲劑實(shí)驗(yàn),對(duì)NiFe_2O_4的光催化機(jī)理進(jìn)行了深入研究。(2)以Bi(NO3)3·5H2O為Bi源,以KI為I源,通過水浴合成法合成球形花瓣?duì)頑iOI,并通過多種表征手段對(duì)其晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌、光吸收特性、能帶分布等進(jìn)行了分析。通過以MO為污染物進(jìn)行紫外光下催化降解,考察其光催化能力。根據(jù)捕獲劑實(shí)驗(yàn),對(duì)BiOI的光催化活性機(jī)理進(jìn)行深入討論。(3)選取的最優(yōu)NiFe_2O_4樣品,按照不同的物料配比投入到BiOI的制備過程中,合成出不同摩爾比的Bi OI/NiFe_2O_4復(fù)合光催化劑。通過XRD、UV-vis DRS、PL等表征手段對(duì)復(fù)合催化劑BiOI/NiFe_2O_4的表面形貌、光吸收特性和能帶遷移情況進(jìn)行了研究。通過光催化降解MO實(shí)驗(yàn),犧牲劑實(shí)驗(yàn)等對(duì)BiOI/NiFe_2O_4的光催化能力和催化反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究。(4)選取20%BiOI/Ni Fe_2O_4復(fù)合樣品作為吸附研究對(duì)象,考察其對(duì)RhB有機(jī)染料吸附能力,同時(shí)進(jìn)一步研究其吸附的原理。
【關(guān)鍵詞】：NiFe_2O_4 BiOI BiOI/NiFe_2O_4 光催化 復(fù)合材料 吸附
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36;O644.1;O647.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 創(chuàng)新點(diǎn)7-11
• 第一章 綜述11-20
• 1.1 課題研究的背景和意義11-12
• 1.2 半導(dǎo)體材料光催化基本原理12-13
• 1.3 光催化中的關(guān)鍵問題13-14
• 1.4 提高光催化效率的措施14-15
• 1.5 磁性材料的研究進(jìn)展15-18
• 1.5.1 軟磁性鐵氧體材料的應(yīng)用16
• 1.5.2 硬磁性鐵氧體材料的應(yīng)用16
• 1.5.3 尖晶石結(jié)構(gòu)鐵氧體16-18
• 1.6 復(fù)合光催化磁性材料18
• 1.7 水污染處理現(xiàn)狀18-19
• 1.8 研究計(jì)劃19-20
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分20-24
• 2.1 藥品及儀器20-21
• 2.2 催化劑的表征21-22
• 2.2.1 X射線衍射儀21
• 2.2.2 紫外-可見漫反射吸收光譜21
• 2.2.3 電鏡掃描21
• 2.2.4 熒光光譜21
• 2.2.5 電化學(xué)測(cè)試21-22
• 2.2.6 Zeta電位測(cè)試22
• 2.2.7 比表面積測(cè)試22
• 2.3 光催化反應(yīng)22-24
• 2.3.1 光催化反應(yīng)裝置22-23
• 2.3.2 光催化反應(yīng)原理23-24
• 第三章 正交實(shí)驗(yàn)確定具有最優(yōu)光催化性能的鐵酸鎳24-34
• 3.1 引言24
• 3.2 正交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與NiFe_2O_4的制備24-25
• 3.2.1 正交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)24-25
• 3.2.2 NiFe_2O_4的制備方法25
• 3.3 NiFe_2O_4光催化劑的表征25-31
• 3.3.1 樣品的紫外可見吸收光譜25-26
• 3.3.2 樣品的光催化活性26-28
• 3.3.3 樣品的XRD分析28-29
• 3.3.4 樣品的SEM分析29-30
• 3.3.5 8 號(hào)樣品的禁帶寬度30-31
• 3.4 光催化機(jī)理31-33
• 3.5 結(jié)論33-34
• 第四章 BiOI的制備表征及其光催化性能的研究34-40
• 4.1 引言34
• 4.2 BiOI的制備34
• 4.3 BiOI光催化劑的表征34-36
• 4.3.1 BiOI光催化劑的XRD分析34-35
• 4.3.2 BiOI光催化劑的SEM分析35
• 4.3.3 BiOI光催化劑的光吸收特性35-36
• 4.4 BiOI光催化劑的光催化活性36-37
• 4.5 光催化機(jī)理的研究37-39
• 4.6 本章小結(jié)39-40
• 第五章 復(fù)合光催化劑BiOI/NiFe_2O_4的制備表征及光催化性能研究40-49
• 5.1 引言40
• 5.2 復(fù)合光催化劑BiOI/NiFe_2O_4的制備40
• 5.3 光催化劑的表征40-43
• 5.3.1 光催化劑的XRD分析40-41
• 5.3.2 光催化劑的SEM分析41-42
• 5.3.3 光催化劑的光吸收特性42-43
• 5.4 BiOI/NiFe_2O_4的光催化活性43-45
• 5.5 光催化機(jī)理45-48
• 5.6 本章小結(jié)48-49
• 第六章 復(fù)合光催化劑BiOI/NiFe_2O_4吸附性能研究49-54
• 6.1 引言49
• 6.2 BiOI/NiFe_2O_4的結(jié)構(gòu)參數(shù)49
• 6.3 pH值對(duì)BiOI/Ni Fe_2O_4吸附量的影響49-50
• 6.4 溫度對(duì)BiOI/NiFe_2O_4吸附過程的影響50-51
• 6.5 吸附動(dòng)力學(xué)51-52
• 6.6 等溫吸附52-53
• 6.7 本章小結(jié)53-54
• 總結(jié)54-55
• 參考文獻(xiàn)55-63
• 發(fā)表文章目錄63-64
• 致謝64-65

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 姜震;磁性鐵酸鎳和鐵酸鎳基復(fù)合材料的合成及其對(duì)染料降解和吸附性能的研究[D];東北石油大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：531965