雙金屬多孔材料的設(shè)計(jì)及還原對(duì)硝基苯酚性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-08-06 15:07
隨著化工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,硝基類化合物對(duì)水資源的污染日益嚴(yán)重。其中,對(duì)硝基苯酚是廢水中常見的有毒污染物之一,可在水中生物體內(nèi)長期富集,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。采用催化還原法,將對(duì)硝基苯酚還原成對(duì)氨基苯酚,既降低了毒性,又得到了重要的化工和醫(yī)藥中間體。此方法具有反應(yīng)條件溫和及操作簡單等優(yōu)點(diǎn),而受到廣泛關(guān)注。針對(duì)貴金屬催化劑資源稀缺、價(jià)格昂貴的成本問題,本文分別將CuO負(fù)載到碳球和ZIF-67衍生的多孔金屬氧化物上,制備了兩種非貴金屬催化劑CuO-CSs和CuO/Cu-Co3O4,采用SEM、XRD、BET、XPS等技術(shù)對(duì)催化劑進(jìn)行微觀表征;以Na BH4為還原劑,考察了催化劑催化P-NP還原反應(yīng)性能,對(duì)催化還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)及CuO/Cu-Co3O4催化還原反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了研究。微觀表征結(jié)果表明,制備的CuO-CSs分散性好、球型度高且具有良好的孔容孔徑。隨著催化劑煅燒溫度的升高,負(fù)載在載體表面的硝酸銅完全轉(zhuǎn)化為CuO,CuO-CSs的催化活性也隨之提高。當(dāng)負(fù)載量為10%...
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 概述
1.2 對(duì)硝基苯酚的去除方法
1.2.1 物理吸附法
1.2.2 物理萃取法
1.2.3 生物降解法
1.2.4 化學(xué)氧化法
1.2.5 化學(xué)還原法
1.3 催化劑的研究現(xiàn)狀
1.3.1 貴金屬催化劑
1.3.2 非貴金屬催化劑
1.4 論文的研究意義及主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 催化劑的制備
2.2.1 CuO-CSs的制備
2.2.2 CuO/Cu-Co3O4 的制備
2.3 催化劑的結(jié)構(gòu)表征
2.3.1 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
2.3.2 能譜分析(EDX)
2.3.3 比表面積分析(BET)
2.3.4 X射線衍射分析(XRD)
2.3.5 X射線光電子能譜分析儀(XPS)
2.4 催化劑的性能評(píng)價(jià)
2.4.1 紫外-可見分光光度計(jì)對(duì)P-NP的分析
2.4.2 P-NP的催化還原反應(yīng)
第三章 CuO-CSs的制備及催化還原P-NP性能
3.1 活性組分的確定
3.2 碳源對(duì)CuO-CSs催化P-NP還原性能的影響
3.2.1 XRD分析
3.2.2 SEM分析
3.2.3 BET分析
3.2.4 催化還原性能分析
3.3 煅燒溫度的確定
3.4 活性組分負(fù)載量的確定
3.5 反應(yīng)條件對(duì)催化P-NP還原性能的影響
3.5.1 P-NP初始濃度的影響
3.5.2 催化劑添加量的影響
3.5.3 還原劑添加量的影響
3.5.4 反應(yīng)溫度的影響
3.6 催化劑的循環(huán)穩(wěn)定性
3.7 催化P-NP還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
3.8 本章小結(jié)
第四章 ZIF-67 衍生的多孔CuO/Cu-Co3O4 的制備及催化P-NP還原性能
4.1 CuO/Cu-Co3O4 的合成
4.1.1 SEM分析
4.1.2 XRD分析
4.1.3 BET分析
4.1.4 CuO/Cu-Co3O4 催化P-NP還原性能
4.2 活性組分負(fù)載量的確定
4.2.1 SEM分析
4.2.2 XRD分析
4.2.3 BET分析
4.2.4 不同Cu/Co摩爾比的CuO/Cu-Co3O4 催化還原性能
4.3 催化還原反應(yīng)的影響因素
4.3.1 負(fù)載方法的影響
4.3.2 P-NP初始濃度的影響
4.3.3 催化劑添加量的影響
4.3.4 還原劑添加量的影響
4.3.5 反應(yīng)溫度的影響
4.4 催化劑的循環(huán)穩(wěn)定性
4.5 催化P-NP還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
4.6 CuO/Cu-Co3O4 催化P-NP還原反應(yīng)機(jī)理
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
文章發(fā)表目錄
致謝
本文編號(hào):3839606
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 概述
1.2 對(duì)硝基苯酚的去除方法
1.2.1 物理吸附法
1.2.2 物理萃取法
1.2.3 生物降解法
1.2.4 化學(xué)氧化法
1.2.5 化學(xué)還原法
1.3 催化劑的研究現(xiàn)狀
1.3.1 貴金屬催化劑
1.3.2 非貴金屬催化劑
1.4 論文的研究意義及主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 催化劑的制備
2.2.1 CuO-CSs的制備
2.2.2 CuO/Cu-Co3O4 的制備
2.3 催化劑的結(jié)構(gòu)表征
2.3.1 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
2.3.2 能譜分析(EDX)
2.3.3 比表面積分析(BET)
2.3.4 X射線衍射分析(XRD)
2.3.5 X射線光電子能譜分析儀(XPS)
2.4 催化劑的性能評(píng)價(jià)
2.4.1 紫外-可見分光光度計(jì)對(duì)P-NP的分析
2.4.2 P-NP的催化還原反應(yīng)
第三章 CuO-CSs的制備及催化還原P-NP性能
3.1 活性組分的確定
3.2 碳源對(duì)CuO-CSs催化P-NP還原性能的影響
3.2.1 XRD分析
3.2.2 SEM分析
3.2.3 BET分析
3.2.4 催化還原性能分析
3.3 煅燒溫度的確定
3.4 活性組分負(fù)載量的確定
3.5 反應(yīng)條件對(duì)催化P-NP還原性能的影響
3.5.1 P-NP初始濃度的影響
3.5.2 催化劑添加量的影響
3.5.3 還原劑添加量的影響
3.5.4 反應(yīng)溫度的影響
3.6 催化劑的循環(huán)穩(wěn)定性
3.7 催化P-NP還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
3.8 本章小結(jié)
第四章 ZIF-67 衍生的多孔CuO/Cu-Co3O4 的制備及催化P-NP還原性能
4.1 CuO/Cu-Co3O4 的合成
4.1.1 SEM分析
4.1.2 XRD分析
4.1.3 BET分析
4.1.4 CuO/Cu-Co3O4 催化P-NP還原性能
4.2 活性組分負(fù)載量的確定
4.2.1 SEM分析
4.2.2 XRD分析
4.2.3 BET分析
4.2.4 不同Cu/Co摩爾比的CuO/Cu-Co3O4 催化還原性能
4.3 催化還原反應(yīng)的影響因素
4.3.1 負(fù)載方法的影響
4.3.2 P-NP初始濃度的影響
4.3.3 催化劑添加量的影響
4.3.4 還原劑添加量的影響
4.3.5 反應(yīng)溫度的影響
4.4 催化劑的循環(huán)穩(wěn)定性
4.5 催化P-NP還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
4.6 CuO/Cu-Co3O4 催化P-NP還原反應(yīng)機(jī)理
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào):3839606
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