本文關(guān)鍵詞：BiOCl基復(fù)合材料的合成、表征與處理有機污染物性能研究

  更多相關(guān)文章： 氯氧化鉍 吸附 類芬頓 光催化

【摘要】：BiOCl半導(dǎo)體材料因具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)、突出的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì),受到廣大科學(xué)工作者的關(guān)注,且廣泛應(yīng)用在制藥、催化以及氣體傳感等領(lǐng)域。通過簡單溶劑熱方法合成了吸附劑BiOCl和Fe/BiOCl,采用X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線光電子能譜(XPS)以及比表面積分析等技術(shù)表征樣品的微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明BiOCl樣品是由片狀堆疊在一起形成具有較大比表面積的微球。Fe不僅作為Fe源參與反應(yīng),而且對BiOCl的形貌起到調(diào)控作用。制備的樣品能很好的吸附陽離子染料,可在10 min內(nèi)將吸附羅丹明B(RhB)吸附完全,但對陰離子染料甲基橙(MO)的吸附性能明顯降低,這可能與BiOCl和Fe/BiOCl表面所帶電荷有關(guān)。BiOCl和Fe/BiOCl的吸附等溫線很好的與Langmuir等溫線匹配。動力學(xué)模型研究表明實驗數(shù)據(jù)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)方程為化學(xué)吸附過程。以高嶺土為硅源、在氟碳表面活性劑的存在下合成了具有較高水熱穩(wěn)定性的介孔材料FCSBA-15,并以所合成的FCSBA-15為載體制備了類芬頓催化劑Fe/BiOCl-FCSBA-15,研究了其降解2-硝基苯酚的催化性能。結(jié)果表明,Fe是以Fe3+形式存在于花狀BiOCl的表面。制備的類芬頓催化劑Fe/BiOCl-FCSBA-15對2-硝基苯酚表現(xiàn)出較好的催化性能,通過優(yōu)化實驗參數(shù)得出,當(dāng)H202量=800mg/L、pH值=4、溫度=60℃、Fe/Bi摩爾比=0.5、Bi/Si摩爾比=0.6時,催化劑Fe/BiOCl-FCSBA-15可在40 min內(nèi)將2-硝基苯酚完全降解。以BiOCl為自犧牲模板,通過一種簡單而快速的原位反應(yīng)方法制備了Bi2O3/BiOCl異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。在反應(yīng)過程中,隨著反應(yīng)時間的增加,BiOCl樣品的形貌逐漸從均勻的微球結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)锽i203棒狀自組裝的衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)。制備的Bi2O3/BiOCl異質(zhì)結(jié)樣品在可見光下對甲基橙(MO)表現(xiàn)出良好的光催化活性,其催化性能分別是純BiOCl和純Bi203的1.2倍和2.5倍。瞬態(tài)光電流測試證明異質(zhì)結(jié)催化劑催化性能提高的原因可能是由于異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)有利用光生電子-空穴的有效分離。論文以BiOCl半導(dǎo)體為基體,通過引入金屬陽離子Fe3+、與基體FCSBA-15復(fù)合、原位生成異質(zhì)結(jié)Bi2O3/BiOCl,制備了三種環(huán)境凈化材料,這三種材料通過吸附、類芬頓反應(yīng)以及光催化反應(yīng)實現(xiàn)了對有機污染物的完全處理。此研究為構(gòu)建新型環(huán)境凈化材料提供新思路的同時,有望為拓寬BiOCl的應(yīng)用領(lǐng)域提供理論支撐。
【關(guān)鍵詞】：氯氧化鉍 吸附 類芬頓 光催化
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O643.36
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-32
• 1.1 有機污染物概述12
• 1.2 有機污染物的處理方法12-20
• 1.2.1 吸附原理及應(yīng)用12-15
• 1.2.2 芬頓反應(yīng)15-17
• 1.2.3 光催化17-20
• 1.3 BiOCl材料20-24
• 1.3.1 BiOCl的晶體結(jié)構(gòu)20-21
• 1.3.2 BiOCl的合成方法及形貌21-22
• 1.3.3 BiOCl的應(yīng)用22-24
• 1.4 本論文選題依據(jù)及意義24-26
• 參考文獻26-32
• 第二章 BiOCl、Fe/BiOCl吸附劑的合成、表征與吸附性能研究32-55
• 2.1 引言32
• 2.2 實驗部分32-35
• 2.2.1 實驗試劑與儀器32-33
• 2.2.2 實驗步驟33-34
• 2.2.3 樣品結(jié)構(gòu)與性能表征34-35
• 2.3 結(jié)構(gòu)表征與討論35-42
• 2.3.1 物相分析35-36
• 2.3.2 形貌分析36-39
• 2.3.3 XPS分析39-40
• 2.3.4 孔性能分析40-41
• 2.3.5 Zeta電位41-42
• 2.4 吸附性能研究42-49
• 2.4.1 染料初始濃度的影響42-43
• 2.4.2 染料溶液溫度的影響43
• 2.4.3 染料溶液pH的影響43-44
• 2.4.4 吸附等溫線模型44-46
• 2.4.5 動力學(xué)研究46-49
• 2.5 小結(jié)49-50
• 參考文獻50-55
• 第三章 高嶺土制備SBA-15及類芬頓催化劑Fe/BiOCl-SBA-15的構(gòu)建與催化性能研究55-81
• 3.1 引言55-56
• 3.2 實驗部分56-59
• 3.2.1 實驗試劑與儀器56-57
• 3.2.2 實驗步驟57-58
• 3.2.3 樣品結(jié)構(gòu)與性能表征58-59
• 3.3 結(jié)構(gòu)表征與討論59-66
• 3.3.1 FCSBA-15結(jié)構(gòu)性能分析59-62
• 3.3.2 Fe/BiOCl-FCSBA-15結(jié)構(gòu)性能分析62-66
• 3.4 Fe/BiOCl-SBA-15納米材料的催化性能研究66-74
• 3.4.1 催化性能測試66-72
• 3.4.2 催化機理研究72-74
• 3.5 小結(jié)74-75
• 參考文獻75-81
• 第四章 Bi_2O_3/BiOCl異質(zhì)結(jié)的原位構(gòu)建及可見光催化活性增強機理研究81-100
• 4.1 引言81-82
• 4.2 實驗部分82-84
• 4.2.1 實驗試劑與儀器82
• 4.2.2 實驗步驟82-83
• 4.2.3 樣品結(jié)構(gòu)與性能表征83-84
• 4.3 結(jié)構(gòu)表征與討論84-91
• 4.3.1 物相分析84-86
• 4.3.2 形貌分析86-87
• 4.3.3 XPS分析87-88
• 4.3.4 孔性能分析88-89
• 4.3.5 紫外漫反射分析89-91
• 4.4 催化性能和機理研究91-94
• 4.4.1 光催化性能測試91
• 4.4.2 瞬態(tài)光電流分析91-92
• 4.4.3 光催化機理研究92-94
• 4.5 小結(jié)94-95
• 參考文獻95-100
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文情況100-101
• 致謝101

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周蕾;周明華;;電芬頓技術(shù)的研究進展[J];水處理技術(shù);2013年10期

2 TRABELSI SOUISSI Souhaila;OTURAN Nihal;BELLAKHAL Nizar;OTURAN Mehmet A;;應(yīng)用于水溶液介質(zhì)中喹啉氧化的電芬頓工藝實驗設(shè)計方法(英文)[J];電化學(xué);2013年05期

3 趙昌爽;張建昆;;芬頓氧化技術(shù)在廢水處理中的進展研究[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2014年05期

4 趙豫北;;電芬頓在廢水處理方面的發(fā)展現(xiàn)狀和研究[J];科技傳播;2013年12期

5 李筱;初本莉;陳修棟;何宏平;;稀土輔助類芬頓效應(yīng)降解染料廢水[J];廣東化工;2011年09期

6 翁寶;;美國網(wǎng)友對中國霧靄的13種反應(yīng)[J];當(dāng)代社科視野;2014年01期

7 張瑛潔;馬軍;姚軍;趙吉;陳雷;張亮;;可見光多相類芬頓降解水中孔雀石綠[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2010年04期

8 孟凡義;;芬頓氧化處理顯影脫膜廢液的研究[J];印制電路信息;2011年S1期

9 馬家海;楊維英;李向軍;;對二巰基苯促進的孔雀綠的芬頓降解(英文)[J];中國科學(xué)院研究生院學(xué)報;2012年02期

10 蘇榮軍;王鵬;谷芳;黃麗坤;;絮凝-芬頓氧化法處理制藥污水的研究[J];哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 張曉飛;楊春鵬;王毅霖;;芬頓氧化技術(shù)處理醇酮模擬水的研究[A];2011中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第一卷）[C];2011年

2 王宇晶;趙紅穎;趙國華;;微波原位增強電芬頓氧化降解偶氮染料廢水的研究[A];第六屆全國環(huán)境化學(xué)大會暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

3 李海濤;李玉平;曹宏斌;李鑫鋼;;隔膜體系中陽極氧化、陰極電芬頓耦合處理焦化廢水的研究[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2009年

4 萬云洋;劉靜;師生寶;朱雷;鐘寧寧;;基于污染分級的土壤石油超聲芬頓處理[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第20分會：環(huán)境與健康[C];2014年

5 王愛民;胡春;;活性炭纖維載鐵催化劑光芬頓降解偶氮染料酸性紅B[A];中國化學(xué)會第八屆水處理化學(xué)大會暨學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2006年

6 胡紹偉;陳鵬;王永;徐偉;王飛;;芬頓氧化處理焦化廢水試驗研究[A];第七屆全國能源與熱工學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐昀;“新媒體燒錢不賺錢”,或不再是魔咒[N];新華每日電訊;2010年

2 唐昀;阿里安娜·赫芬頓：打破“新媒體不賺錢”魔咒[N];經(jīng)濟參考報;2010年

3 孫行之;夢境在別處[N];第一財經(jīng)日報;2011年

4 鄧喻靜;《赫芬頓郵報》：沒有圍墻的新聞花園[N];中國經(jīng)營報;2013年

5 呂虹 編譯;《赫芬頓郵報》:美國夢正在發(fā)生變化[N];社會科學(xué)報;2013年

6 呂虹　編譯;《赫芬頓郵報》：東北亞會出現(xiàn)中韓與朝日對立嗎[N];社會科學(xué)報;2014年

7 袁超 編譯;《赫芬頓郵報》:歐洲最大的“敵人”是自己[N];社會科學(xué)報;2013年

8 郭全中;第一份互聯(lián)網(wǎng)報紙如何打造[N];中國新聞出版報;2013年

9 孫西輝 編譯;《赫芬頓郵報》:德國需以合作方式走向國際舞臺[N];社會科學(xué)報;2014年

10 本報記者 于洋;手機時代,誰還閱讀黑格爾？[N];人民日報;2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李興發(fā);新型鐵基雙金屬類芬頓催化劑的研制及在染料去除上的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2015年

2 劉婷;非均相光芬頓體系的建立與內(nèi)循環(huán)流化床反應(yīng)器的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 馮斐;Fenton氧化耦合MBR工藝處理蒽醌染料廢水的研究[D];華東理工大學(xué);2010年

4 肖冬雪;低分子量有機酸對鐵光化學(xué)循環(huán)的調(diào)控機制及其水處理應(yīng)用研究[D];東華大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉春;鐵離子負載型電芬頓氧化降解雙酚A的研究[D];青島科技大學(xué);2016年

2 任麗梅;類鐵基復(fù)合氧化物催化芬頓氧化水中有機染料的研究[D];河北師范大學(xué);2016年

3 高爽;《赫芬頓郵報》科技創(chuàng)新文章翻譯報告[D];河北師范大學(xué);2016年

4 劉琳;《赫芬頓郵報》內(nèi)容生產(chǎn)研究[D];吉林大學(xué);2016年

5 薛柯柯;Fe_3O_4-SnO_2 復(fù)合材料的制備及其性能的研究[D];南昌航空大學(xué);2016年

6 韓姍山;強化電芬頓體系降解水中抗生素頭孢哌酮效能與機理研究[D];北京交通大學(xué);2016年

7 趙U_行;BiOCl基復(fù)合材料的合成、表征與處理有機污染物性能研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2016年

8 趙磊;芬頓及紫外光助芬頓深度降解垃圾滲濾液中難降解有機物的研究[D];北京交通大學(xué);2016年

9 左建偉;廢水中有機鐵系化合物的形成及其資源化應(yīng)用[D];上海大學(xué);2016年

10 彭博文;斯基芬頓成人培訓(xùn)模型探析[D];福建師范大學(xué);2015年

，

本文編號：794491