本文關(guān)鍵詞：改性磷酸鉍光催化降解鄰苯二甲酸二甲酯的研究

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【摘要】：世界經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,給人們生活帶來便利的同時,環(huán)境卻在漸漸地被人類提前消費(fèi)。由于塑化劑的濫用,在人類和動物的內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)中出現(xiàn)了許多異常的現(xiàn)象。因此,日益嚴(yán)重的詭異現(xiàn)象和一系列的食品安全問題引起了科學(xué)家的重視。目前,食品衛(wèi)生監(jiān)督部門已經(jīng)將塑化劑列為治理的重點(diǎn)項(xiàng)目之一,許多國家投入大量科研基金,加大了對塑化劑的研究力度,并制定了相應(yīng)的政策法規(guī)來限制生產(chǎn)塑化劑。在眾多化學(xué)、物理、生物等處理鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)有機(jī)廢水的方法中,光催化高級氧化技術(shù)由于其操作簡單、效率高,降解無選擇性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。在眾多光催化劑中,二氧化鈦由于其穩(wěn)定性高、無毒、能降解大多數(shù)有機(jī)污染物而引起許多學(xué)者的關(guān)注。然而其存在兩個致命的缺陷：由于其帶隙寬,二氧化鈦只在紫外區(qū)域有響應(yīng)；二氧化鈦降解有機(jī)污染物的活性還需進(jìn)一步改善。為了取代二氧化鈦,在過去的幾十年里,人們發(fā)現(xiàn)了很多新的光催化材料,其中具有層狀結(jié)構(gòu)的Bi鹽被認(rèn)為是最具潛力的催化劑。磷酸鉍在2010年首次被朱永法小組研究報(bào)道,發(fā)現(xiàn)其在紫外光下有很高的降解能力,其降解染料、苯酚或芳香烴化合物的效率是二氧化鈦的1到2倍。目前,絕大多數(shù)合成的磷酸鉍樣品具有晶體易結(jié)塊、晶粒較大等缺點(diǎn),阻礙了磷酸鉍的光催化性能提高,而且磷酸鉍降解DMP的路徑也沒有報(bào)道。針對上述問題,本文從改性磷酸鉍的角度出發(fā),在制備得到了高活性磷酸鉍的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析研究光催化降解DMP的路徑,具體研究內(nèi)容如下：1)用過氧化氫對磷酸鉍進(jìn)行修飾改性,來改善其對紫外光響應(yīng),使其量子效率提高,并用HPLC和GC-MS等手段來分析DMP降解效率和降解路徑,進(jìn)而提出了其降解機(jī)理。2)用摻雜cr的形式對磷酸鉍進(jìn)行材料改性。用XRD、SEM、DRS等表征手段進(jìn)行樣品的物理化學(xué)性質(zhì)測試,結(jié)果表明C1摻雜改性的磷酸鉍晶粒尺寸減小,能帶結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化。同時本論文也用HPLC和GC-MS等手段來分析了DMP降解效率和降解路徑。
【關(guān)鍵詞】：改性磷酸鉍 過氧化氫 光降解 塑化劑 降解路徑
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(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5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 前言10-11
• 1.2 鄰苯二甲酸二甲酯的概述11-12
• 1.2.1 鄰苯二甲酸二甲酯物理化學(xué)性質(zhì)11
• 1.2.2 鄰苯二甲酸二甲酯的危害11
• 1.2.3 目前治理的主要手段11-12
• 1.3 半導(dǎo)體光催化技術(shù)12-15
• 1.3.1 光催化的基本原理12-13
• 1.3.2 光催化的氧化反應(yīng)機(jī)理13-15
• 1.4 鄰苯二甲酸二甲酯降解的研究進(jìn)展15
• 1.5 半導(dǎo)體磷酸鉍的研究進(jìn)展15-17
• 1.6 選題依據(jù)及研究內(nèi)容17-18
• 第二章 雙氧水處理磷酸鉍的性能和降解機(jī)理研究18-38
• 2.1 前言18-19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分19-23
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品19
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器19-20
• 2.2.3 納米磷酸鉍材料的制備20
• 2.2.4 鄰苯二甲酸二甲酯模擬污染物溶液的配制20-21
• 2.2.5 鄰苯二甲酸二甲酯殘留率測定21
• 2.2.6 雙氧水含量的測定21
• 2.2.7 羥基自由基含量的測定21-22
• 2.2.8 捕獲實(shí)驗(yàn)22
• 2.2.9 有機(jī)碳含量的檢測22
• 2.2.10 反應(yīng)過程中中間產(chǎn)物的檢測22-23
• 2.2.11 光催化劑的電化學(xué)測量23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論23-37
• 2.3.1 XRD分析23-24
• 2.3.2 SEM分析24-25
• 2.3.3 Raman分析25-26
• 2.3.4 紅外光譜分析26-27
• 2.3.5 XPS結(jié)果分析27-28
• 2.3.6 DRS結(jié)果分析28-29
• 2.3.7 Mott-Schlottky曲線分析29-30
• 2.3.8 樣品的電化學(xué)性能測試30
• 2.3.9 降解DMP效果30-32
• 2.3.10 捕獲實(shí)驗(yàn)32-35
• 2.3.11 降解中間產(chǎn)物分析及降解路徑分析35-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 Cl離子摻雜磷酸鉍并降解DMP的活性研究38-51
• 3.1 前言38-39
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分39-41
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品39
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器39-40
• 3.2.3 Cl摻雜的磷酸鉍制備40
• 3.2.4 DMP降解溶液的制備40
• 3.2.5 鄰苯二甲酸二甲酯殘留率測定40-41
• 3.3 結(jié)果與討論41-50
• 3.3.1 XRD結(jié)果分析41-42
• 3.3.2 SEM分析42-43
• 3.3.3 XPS分析43-44
• 3.3.4 DRS分析44-45
• 3.3.5 電化學(xué)測試45-47
• 3.3.6 光催化降解測試47-49
• 3.3.7 降解路徑的研究49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 結(jié)論與展望51-53
• 4.1 結(jié)論51-52
• 4.2 展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-59
• 致謝59-60

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