新型無機氣凝膠的制備及其吸附/光催化性能研究
發(fā)布時間:2021-07-13 06:47
隨著環(huán)境污染問題的日益突出,水污染的治理尤其是含有機物廢水的治理成為當今世界關(guān)注的熱點問題。作為新興的環(huán)境修復技術(shù)—吸附/光催化在治理污水方面的應(yīng)用日益受到人們的重視。氣凝膠材料是一類具有高比表面積和優(yōu)異吸附性能的納米多孔輕質(zhì)材料,在環(huán)境保護和能源利用等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,但傳統(tǒng)的方法制備周期長、耗能大、不易回收,影響了其推廣應(yīng)用。因此,開發(fā)新型無機氣凝膠材料的制備工藝,構(gòu)建高效吸附降解體系,實現(xiàn)無機氣凝膠的高層次利用,具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。本論文旨在系統(tǒng)研究新型無機氣凝膠材料在吸附/光催化方面的應(yīng)用:將低能耗干燥技術(shù)分別與表面修飾技術(shù)、催化載體重構(gòu)技術(shù)、吸附/光催化技術(shù)耦合,制備出了具有不同表面基團修飾的硅基氣凝膠、銅基氣凝膠微球、金紅石型鈦基氣凝膠、新穎結(jié)構(gòu)硅鈦復合氣凝膠和基于硅基氣凝膠為前驅(qū)體的新型光催化材料;通過多種表征手段來分析新型無機氣凝膠材料的晶相、微觀形貌、表觀基團、比表面積及孔結(jié)構(gòu)特征;同時,研究了無機氣凝膠材料的形成機理、對有機污染物的吸附/光催化機理和無機氣凝膠材料可能存在的特殊性能及新的應(yīng)用前景。本論文主要內(nèi)容分為以下三個部分:1.不同表面基團硅...
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:152 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 氣凝膠概述
1.1.1 氣凝膠的定義
1.1.2 氣凝膠的分類
1.1.3 氣凝膠的制備及機理
1.1.4 氣凝膠的特點及應(yīng)用
1.2 氣凝膠在環(huán)境保護領(lǐng)域中的應(yīng)用概述
1.2.1 氣凝膠在水處理方面的應(yīng)用
1.2.2 氣凝膠在空氣凈化方面的應(yīng)用
1.2.3 氣凝膠用于環(huán)境保護領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題
1.3 本論文的選題意義及主要研究內(nèi)容
1.3.1 選題來源
1.3.2 選題背景
1.3.3 選題意義
1.3.4 主要研究內(nèi)容
第二章 不同表面基團硅基氣凝膠的常壓制備及其對染料的吸附研究
引言
2.1 親/疏水型硅基氣凝膠吸附陽離子染料的性能研究
2.1.1 前言
2.1.2 實驗部分
2.1.3 結(jié)果與討論
2.2 三甲基氯硅烷改性硅基氣凝膠的吸附性能研究
2.2.1 前言
2.2.2 實驗部分
2.2.3 結(jié)果與討論
2.3 本章小結(jié)
第三章 新型非硅基氣凝膠的環(huán)氧丙烷法制備及其在染料廢水處理中的應(yīng)用
引言
3.1 新型羥基氯化銅氣凝膠微球的制備及其吸附性能研究
3.1.1 前言
3.1.2 實驗部分
3.1.3 結(jié)果與討論
3.2 疏水型金紅石相氧化鈦氣凝膠的制備及光催化性能研究
3.2.1 前言
3.2.2 實驗部分
3.2.3 結(jié)果與討論
3.3 本章小結(jié)
第四章 以硅基氣凝膠為基體制備新型光催化劑及其催化性能研究
引言
4.1 基于六鈦酸鉀為前驅(qū)體構(gòu)筑新型含鈦硅基氣凝膠及其光催化性能研究
4.1.1 前言
4.1.2 實驗部分
4.1.3 結(jié)果與討論
4.2 基于硅基氣凝膠為前驅(qū)體制備新型硅酸鉍納米材料及其光催化性能研究
4.2.1 前言
4.2.2 實驗部分
4.2.3 結(jié)果與討論
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論/創(chuàng)新點及展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間的主要科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Preparation and Adsorption Property of Phenyltriethoxysilane Modified SiO2 Aerogel[J]. 林本蘭,崔升,LIU Xueyong,LIU Yu,SHEN Xiaodong,HAN Guifan. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2013(05)
[2]Adsorption capacity of hydrophobic SiO2 aerogel/activated carbon composite materials for TNT[J]. ZHOU XiaoFang,CUI Sheng,LIU Yu,LIU XueYong,SHEN XiaoDong,WU ZhanWu. Science China(Technological Sciences). 2013(07)
[3]Ag/BiOX(X=Cl,Br,I)復合光催化劑的制備、表征及其光催化性能[J]. 余長林,操芳芳,舒慶,包玉龍,謝志鵬,YU Jimmy C,楊凱. 物理化學學報. 2012(03)
[4]Microstructured hydroxyl environments and Raman spectroscopy in selected basic transition-metal halides[J]. 劉曉東,孟冬冬,萩原雅人,鄭旭光. Chinese Physics B. 2011(08)
[5]Adsorption properties of nitrobenzene in wastewater with silica aerogels[J]. CUI Sheng1,LIU XueYong2,LIU Yu2,SHEN XiaoDong1,LIN BenLan1,3,HAN GuiFang1 & WU ZhanWu1 1 College of Material Science and Engineering,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China;2 Institute of Chemical Materials,CAEP,Mianyang 621900,China;3 Editorial Board of Journal,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China. Science China(Technological Sciences). 2010(09)
[6]含TiO2(B)介孔氧化鈦材料的制備、特性和應(yīng)用[J]. 陳閃山,朱銀華,李偉,劉維佳,李力成,楊祝紅,劉暢,姚文俊,陸小華,馮新. 催化學報. 2010(06)
[7]無機分散溶膠-凝膠法制備塊狀鋰基氣凝膠[J]. 肖淑芳,周斌,萬慧軍,杜艾,徐翔,楊小云,沈軍,吳廣明,張志華. 原子能科學技術(shù). 2008(S1)
[8]基于TaCl5的Ta2O5氣凝膠制備工藝[J]. 任洪波,王鮮,張林,張勇,畢于鐵,萬小波. 強激光與粒子束. 2008(01)
[9]鈦酸鉀晶須耐堿多孔陶瓷的制備及表征(英文)[J]. 周亞新,劉暢,何明,楊祝紅,馮新,陸小華. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2007(05)
[10]Effect of Heat Treatment on Silica Aerogels Prepared via Ambient Drying[J]. Fei SHI, Lijiu WANG, Jingxiao LIU and Miao ZENG Building Materials Research Lab, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China Department of Materials Science and Engineering, Dalian Institute of Light Industry, Dalian 116034, China. Journal of Materials Science & Technology. 2007(03)
本文編號:3281571
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:152 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 氣凝膠概述
1.1.1 氣凝膠的定義
1.1.2 氣凝膠的分類
1.1.3 氣凝膠的制備及機理
1.1.4 氣凝膠的特點及應(yīng)用
1.2 氣凝膠在環(huán)境保護領(lǐng)域中的應(yīng)用概述
1.2.1 氣凝膠在水處理方面的應(yīng)用
1.2.2 氣凝膠在空氣凈化方面的應(yīng)用
1.2.3 氣凝膠用于環(huán)境保護領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題
1.3 本論文的選題意義及主要研究內(nèi)容
1.3.1 選題來源
1.3.2 選題背景
1.3.3 選題意義
1.3.4 主要研究內(nèi)容
第二章 不同表面基團硅基氣凝膠的常壓制備及其對染料的吸附研究
引言
2.1 親/疏水型硅基氣凝膠吸附陽離子染料的性能研究
2.1.1 前言
2.1.2 實驗部分
2.1.3 結(jié)果與討論
2.2 三甲基氯硅烷改性硅基氣凝膠的吸附性能研究
2.2.1 前言
2.2.2 實驗部分
2.2.3 結(jié)果與討論
2.3 本章小結(jié)
第三章 新型非硅基氣凝膠的環(huán)氧丙烷法制備及其在染料廢水處理中的應(yīng)用
引言
3.1 新型羥基氯化銅氣凝膠微球的制備及其吸附性能研究
3.1.1 前言
3.1.2 實驗部分
3.1.3 結(jié)果與討論
3.2 疏水型金紅石相氧化鈦氣凝膠的制備及光催化性能研究
3.2.1 前言
3.2.2 實驗部分
3.2.3 結(jié)果與討論
3.3 本章小結(jié)
第四章 以硅基氣凝膠為基體制備新型光催化劑及其催化性能研究
引言
4.1 基于六鈦酸鉀為前驅(qū)體構(gòu)筑新型含鈦硅基氣凝膠及其光催化性能研究
4.1.1 前言
4.1.2 實驗部分
4.1.3 結(jié)果與討論
4.2 基于硅基氣凝膠為前驅(qū)體制備新型硅酸鉍納米材料及其光催化性能研究
4.2.1 前言
4.2.2 實驗部分
4.2.3 結(jié)果與討論
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論/創(chuàng)新點及展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間的主要科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Preparation and Adsorption Property of Phenyltriethoxysilane Modified SiO2 Aerogel[J]. 林本蘭,崔升,LIU Xueyong,LIU Yu,SHEN Xiaodong,HAN Guifan. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2013(05)
[2]Adsorption capacity of hydrophobic SiO2 aerogel/activated carbon composite materials for TNT[J]. ZHOU XiaoFang,CUI Sheng,LIU Yu,LIU XueYong,SHEN XiaoDong,WU ZhanWu. Science China(Technological Sciences). 2013(07)
[3]Ag/BiOX(X=Cl,Br,I)復合光催化劑的制備、表征及其光催化性能[J]. 余長林,操芳芳,舒慶,包玉龍,謝志鵬,YU Jimmy C,楊凱. 物理化學學報. 2012(03)
[4]Microstructured hydroxyl environments and Raman spectroscopy in selected basic transition-metal halides[J]. 劉曉東,孟冬冬,萩原雅人,鄭旭光. Chinese Physics B. 2011(08)
[5]Adsorption properties of nitrobenzene in wastewater with silica aerogels[J]. CUI Sheng1,LIU XueYong2,LIU Yu2,SHEN XiaoDong1,LIN BenLan1,3,HAN GuiFang1 & WU ZhanWu1 1 College of Material Science and Engineering,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China;2 Institute of Chemical Materials,CAEP,Mianyang 621900,China;3 Editorial Board of Journal,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China. Science China(Technological Sciences). 2010(09)
[6]含TiO2(B)介孔氧化鈦材料的制備、特性和應(yīng)用[J]. 陳閃山,朱銀華,李偉,劉維佳,李力成,楊祝紅,劉暢,姚文俊,陸小華,馮新. 催化學報. 2010(06)
[7]無機分散溶膠-凝膠法制備塊狀鋰基氣凝膠[J]. 肖淑芳,周斌,萬慧軍,杜艾,徐翔,楊小云,沈軍,吳廣明,張志華. 原子能科學技術(shù). 2008(S1)
[8]基于TaCl5的Ta2O5氣凝膠制備工藝[J]. 任洪波,王鮮,張林,張勇,畢于鐵,萬小波. 強激光與粒子束. 2008(01)
[9]鈦酸鉀晶須耐堿多孔陶瓷的制備及表征(英文)[J]. 周亞新,劉暢,何明,楊祝紅,馮新,陸小華. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2007(05)
[10]Effect of Heat Treatment on Silica Aerogels Prepared via Ambient Drying[J]. Fei SHI, Lijiu WANG, Jingxiao LIU and Miao ZENG Building Materials Research Lab, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China Department of Materials Science and Engineering, Dalian Institute of Light Industry, Dalian 116034, China. Journal of Materials Science & Technology. 2007(03)
本文編號:3281571
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