伴隨著工業(yè)需求的不斷提高,工業(yè)廢水中含有的生物難降解、有毒的有機(jī)染料分子不斷增加,廢水處理對深度降解技術(shù)要求越來越高。微納結(jié)構(gòu)富鐵材料用作高級氧化催化劑時,能高效產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基(?OH),達(dá)到深度降解有機(jī)物的目的,且方便回收、避免二次污染。從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),低成本、可控、快速的制備富鐵微納米結(jié)構(gòu)材料將會推動高級氧化技術(shù)在有機(jī)染料降解處理中的實(shí)際應(yīng)用。本論文采用微波輔助加熱這一簡單快速的加熱手段分別在乙二醇和水相中制備了鐵醇鹽和鐵酸鉍微納米結(jié)構(gòu)材料,并以多級結(jié)構(gòu)鐵醇鹽作為熱處理前驅(qū)體制備出多孔中空的Fe₃O₄@C框架結(jié)構(gòu)。采用SEM、TEM、XRD、XPS、Raman、FTIR和UV-vis等手段測定產(chǎn)物的形貌、結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成,系統(tǒng)研究了溫度、時間、溶劑、表面活性劑等參數(shù)對微納米材料形貌和結(jié)構(gòu)的影響,詳細(xì)討論了鐵醇鹽和鐵酸鉍的生長機(jī)制,并利用制備的微納米結(jié)構(gòu)材料探討了鐵醇鹽在吸附和芬頓催化、Fe₃O₄@C在超聲芬頓催化、鐵酸鉍在可見光催化中的應(yīng)用。論文主要研究內(nèi)容和討論如下:(1)通過微波輔助...

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 有機(jī)染料水污染處理現(xiàn)狀
    1.2 染料的吸附
    1.3 異相AOP技術(shù)
        1.3.1 Fenton技術(shù)
        1.3.2 光催化技術(shù)
    1.4 微納結(jié)構(gòu)富鐵材料的液相法制備
        1.4.1 化學(xué)共沉淀法
        1.4.2 水解法
        1.4.3 溶膠-凝膠法
        1.4.4 溶劑熱法
    1.5 快速液相法
        1.5.1 微波加熱機(jī)制
        1.5.2 微波輔助液相法
    1.6 液相法制備微納結(jié)構(gòu)材料的生長機(jī)制
        1.6.1 均相形核和異相形核
        1.6.2 晶粒的長大和形貌控制
        1.6.3 鐵基微納米結(jié)構(gòu)的調(diào)控
    1.7 研究意義和主要內(nèi)容
        1.7.1 研究意義
        1.7.2 研究的主要內(nèi)容
        1.7.3 論文章節(jié)設(shè)置
第二章 實(shí)驗(yàn)方法與表征手段
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)用試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)用設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)流程
    2.3 微納米結(jié)構(gòu)材料的表征
    2.4 吸附和催化降解性能表征
        2.4.1 染料吸附性能
        2.4.2 光催化性能
        2.4.3 芬頓催化性能
第三章 微納結(jié)構(gòu)富鐵材料的快速液相制備及結(jié)構(gòu)表征
    3.1 前言
    3.2 多級結(jié)構(gòu)鐵醇鹽的制備及結(jié)構(gòu)
        3.2.1 多級結(jié)構(gòu)鐵醇鹽的制備
        3.2.2 多級結(jié)構(gòu)鐵醇鹽的形貌
        3.2.3 多級結(jié)構(gòu)鐵醇鹽的穩(wěn)定性
        3.2.4 Fe₃O₄納米團(tuán)簇的形貌
    3.3 中空框架Fe₃O₄@C的制備及其結(jié)構(gòu)
        3.3.1 Fe₃O₄@C框架結(jié)構(gòu)的制備
        3.3.2 Fe₃O₄@C框架結(jié)構(gòu)的形貌
    3.4 鐵酸鉍微納米材料的制備及其結(jié)構(gòu)
        3.4.1 鐵酸鉍微納米結(jié)構(gòu)的制備
        3.4.2 BiFeO₃微粒的形貌
        3.4.3 BiFeO₃納米粒子的形貌
        3.4.4 Bi₂Fe₄O₉納米片的形貌
    3.5 本章小結(jié)
第四章 微納米結(jié)構(gòu)富鐵材料的快速生長機(jī)制
    4.1 前言
    4.2 液相生長機(jī)制
    4.3 微納米結(jié)構(gòu)富鐵材料的生長機(jī)制
        4.3.1 多級結(jié)構(gòu)鐵醇鹽的生長機(jī)制
        4.3.2 Fe₃O₄納米團(tuán)簇的生長機(jī)制
        4.3.3 核殼結(jié)構(gòu)BiFeO₃的生長機(jī)制
        4.3.4 BiFeO₃微粒的尺寸調(diào)控機(jī)制
    4.4 本章小結(jié)
第五章 微納米結(jié)構(gòu)富鐵材料的性能研究
    5.1 引言
    5.2 磁性能
        5.2.1 鐵醇鹽的磁性能
        5.2.2 Fe₃O₄@C的磁性能
        5.2.3 BiFeO₃的磁性能
    5.3 吸附性能
        5.3.1 鐵醇鹽的吸附性能
        5.3.2 Fe₃O₄@C的吸附性能
    5.4 芬頓催化性能
        5.4.1 鐵醇鹽的芬頓催化性能
        5.4.2 Fe₃O₄@C的芬頓催化性能
        5.4.3 BiFeO₃的芬頓催化性能
    5.5 光催化性能
        5.5.1 BiFeO₃微粒與Bi₂Fe₄O₉納米片的光催化性能
        5.5.2 BiFeO₃納米粒子的光催化性能
        5.5.3 BiFeO₃納米粒子光催化機(jī)理分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論和展望
論文創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3786607