發(fā)布時(shí)間：2023-03-04 16:31

　　草甘膦農(nóng)藥和染料羅丹明B的大范圍使用和不適當(dāng)?shù)奶幚硎沟煤恿魉|(zhì)遭到一定程度的污染。因此需要研究一種具有選擇性的、低廉、高效的環(huán)保材料對(duì)水體中有毒有機(jī)污染物進(jìn)行去除降解。MIL-101系列金屬-有機(jī)框架(MOFs)材料具有較高的比表面積、可調(diào)節(jié)的孔徑以及豐富的活性位點(diǎn)并且具有良好的水熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性受到研究者們的廣泛關(guān)注,但是MOFs材料可見光利用率較低、光生電子-空穴易復(fù)合等問題仍需進(jìn)一步研究。本文選取地球含量較為豐富的Fe元素作為MOF材料的中心金屬離子,采用NH2-基團(tuán)修飾、摻雜有機(jī)鏈以及半導(dǎo)體復(fù)合的手段對(duì)MIL-101(Fe)進(jìn)行改性,并通過對(duì)草甘膦和羅丹明B的吸附降解來評(píng)估改性后材料的選擇性、吸附性能、吸附機(jī)理、光催化活性以及光催化機(jī)理。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)通過水熱法制備出 MIL-101(Fe)和NH2-MIL-101(Fe)。SEM、XRD、FT-IR、BET、Zeta電位等表征手段對(duì)材料的基本性質(zhì)進(jìn)行表征。以草甘膦為吸附底物對(duì)材料的吸附性能進(jìn)行評(píng)估,并與文獻(xiàn)報(bào)道的其它材料進(jìn)行比較。主要考察了時(shí)間、溫度、底物濃度和pH以及競爭離子強(qiáng)度對(duì)材料吸附性能的影響,并通...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化劑技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
    1.3 半導(dǎo)體光催化機(jī)理
    1.4 金屬-有機(jī)框架材料
        1.4.1 MOFs在非均相催化領(lǐng)域中的應(yīng)用
        1.4.2 MOFs的分類
        1.4.3 MOFs材料合成方法
    1.5 MIL-101材料概述
        1.5.1 MIL-101在氣體儲(chǔ)存和吸附領(lǐng)域中的應(yīng)用
        1.5.2 MIL-101在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用
    1.6 論文選題意義、研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
        1.6.1 論文研究選題依據(jù)和意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 課題研究創(chuàng)新點(diǎn)
2 儀器設(shè)備、試劑及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器及試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 材料結(jié)構(gòu)的表征方法
        2.2.1 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜分析技術(shù)(FT-IR)
        2.2.2 材料比表面積和孔徑分布測定(BET)
        2.2.3 材料粒度Zeta電位分析
        2.2.4 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.5 冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.6 火焰原子吸收光譜儀
    2.3 材料光學(xué)性能的表征方法
        2.3.1 光致發(fā)光光譜分析(PL)
        2.3.2 紫外-可見漫反射光譜分析(DRS)
        2.3.3 電化學(xué)阻抗譜分析(EIS)
        2.3.4 光催化降解目標(biāo)底物活性測試系統(tǒng)
3 MIL-101(Fe)、NH₂-MIL-101(Fe)吸附草甘膦性能和機(jī)理研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)過程
        3.2.1 催化劑的制備
        3.2.2 材料吸附性能評(píng)估
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 吸附劑SEM形貌分析
        3.3.2 吸附劑的XRD分析
        3.3.3 吸附劑的紅外圖譜分析
        3.3.4 吸附劑的BET分析
        3.3.5 吸附平衡時(shí)間的確定
        3.3.6 吸附動(dòng)力學(xué)擬合
        3.3.7 不同溶液pH對(duì)吸附草甘膦的影響
        3.3.8 不同溫度和濃度對(duì)吸附草甘膦的影響
        3.3.9 離子強(qiáng)度和離子競爭對(duì)MOFs吸附草甘膦的影響
        3.3.10 MOFs吸附機(jī)理研究
    3.4 本章小結(jié)
4 NH₂-BDC/BDC類Fenton光催化降解草甘膦的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程
        4.2.1 NH₂-BDC/BDC的合成
        4.2.2 NH₂-BDC/BDC類Fenton光催化性能評(píng)估
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 催化劑的SEM形貌分析
        4.3.2 催化劑的XRD分析
        4.3.3 催化劑的紅外光譜分析
        4.3.4 催化劑的紫外-可見漫反射光譜分析
        4.3.5 催化劑在類芬頓體系中光催化降解草甘膦效果
        4.3.6 體系中pH對(duì)降解草甘膦的影響
        4.3.7 催化劑表面的Zeta電勢
        4.3.8 不同反應(yīng)體系中NH₂-BDC/BDC-1:2催化性能研究
        4.3.9 捕獲實(shí)驗(yàn)及光催化降解機(jī)理分析
        4.3.10 催化劑的穩(wěn)定性能
        4.3.11 催化劑的分散性能
    4.4 本章小結(jié)
5 BiOBr/NH₂-MIL-101(Fe)復(fù)合材料光催化降解RhB的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過程
        5.2.1 BiOBr/NH₂-MIL-101(Fe)復(fù)合材料的合成
        5.2.2 BiOBr/NH₂-MIL-101(Fe)復(fù)合材料光催化性能評(píng)估
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 催化劑的SEM和EDS分析
        5.3.2 催化劑的XRD分析
        5.3.3 催化劑的光學(xué)性能分析
        5.3.4 催化劑光生載流子的分離效率
        5.3.5 催化劑的紅外光譜分析
        5.3.6 催化劑的BET分析
        5.3.7 催化劑光催化降解RhB效果分析
        5.3.8 溶液pH對(duì)BNM-7光催化活性影響
        5.3.9 活性物種捕獲實(shí)驗(yàn)
        5.3.10 活性物種檢測
        5.3.11 BNM-7的穩(wěn)定性
        5.3.12 BNM-7的光催化機(jī)理分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝



本文編號(hào)：3754616