雙酚A(Bisphenol A、縮寫為BPA),是一種化工原料,廣泛應用于塑料產品中;同時,它也是一種內分泌干擾素,過多攝入會導致人體和動物內分泌失調,威脅胎兒和兒童的健康。由于近幾十年塑料制品的廣泛使用,大量BPA被釋放到水環(huán)境中。去除水中BPA的方法有物理吸附、生物降解和光催化降解等,其中光催化是一種環(huán)保、節(jié)能、無污染的降解方式。層狀雙金屬氫氧化物(layered double hydroxide、LDH),即陰離子粘土,由于其具有較高的比較面積、理想的陰離子交換能力、成本低和環(huán)境友好等優(yōu)點,被廣泛應用于各種光催化降解研究。但是,LDH主要利用紫外光實現(xiàn)催化降解,而對可見光利用率相對較低。因此,對LDH進行改性,使其更好地利用可見光實現(xiàn)有機污染物降解是本文研究的重點。本文對LDH進行兩方面改性:一是將C₆₀作為LDH的修飾材料,從而利用其獨特的電化學性質和高電子親和能,提高材料的光催化性能。二是貴金屬摻雜,從而提高材料的催化效果,并利用富勒烯提高材料的穩(wěn)定性。運用現(xiàn)代譜學等手段分析材料的結構、組成和催化性能,并通過催化降解BPA研究反應機理。主要研究內容如下:...

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 陰離子粘土概述
        1.2.1 LDH的組成、性質和制備
        1.2.2 陰離子粘土在環(huán)境方面的應用研究
    1.3 富勒烯概述
        1.3.1 富勒烯的結構、性質及來源
        1.3.2 富勒烯的實際應用研究進展
    1.4 LDH復合材料
        1.4.1 LDH復合材料的構建
        1.4.2 LDH復合材料的實際應用
    1.5 光電多相催化技術
    1.6 研究方案
        1.6.1 研究的目的和意義
        1.6.2 研究目標和內容
第二章 實驗材料、設備及分析方法
    2.1 實驗材料及設備
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器設備
    2.2 實驗樣品表征及檢測
        2.2.1 形貌形態(tài)表征
        2.2.2 X射線衍射分析
        2.2.3 傅立葉紅外吸收光譜分析
        2.2.4 N₂吸附脫附表面分析
        2.2.5 熱重分析
        2.2.6 X射線光電子能譜分析
        2.2.7 光學性能分析
        2.2.8 電化學性能分析
        2.2.9 ICP電感耦合等離子體光譜儀
        2.2.10 納米粒度電位分析儀
        2.2.11 高效液相色譜檢測
        2.2.12 氣質聯(lián)用檢測
        2.2.13 礦化度檢測
第三章 富勒烯/陰離子粘土復合材料的制備、表征及催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品耗材
        3.2.2 實驗表征
        3.2.3 富勒烯/陰離子粘土復合材料的制備
    3.3 結果與討論
        3.3.1 SEM，EDS和TEM分析
        3.3.2 XRD分析
        3.3.3 FTIR分析
        3.3.4 BET分析
        3.3.5 TG分析
        3.3.6 UV-vis固體漫反射分析
        3.3.7 PL分析
        3.3.8 光電流分析
        3.3.9 XPS分析
        3.3.10 Zeta電位分析
    3.4 本章小結
第四章 富勒烯/陰離子粘土復合材料光催化降解雙酚A的性能及機理研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗樣品、耗材和設備
        4.2.2 實驗方案及檢測方法
    4.3 結果及討論
        4.3.1 吸附實驗
        4.3.2 光催化降解實驗
        4.3.3 溶液pH值對光催化降解的影響
        4.3.4 催化劑穩(wěn)定性分析
        4.3.5 光催化降解機理分析
        4.3.6 光催化降解的中間產物和礦化度
    4.4 本章小結
第五章 銀修飾富勒烯/陰離子粘土復合材料的制備、表征及催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗藥品和耗材
        5.2.2 實驗表征
        5.2.3 銀修飾富勒烯/陰離子粘土復合材料的制備
    5.3 結果與討論
        5.3.1 SEM和EDS分析
        5.3.2 TEM分析
        5.3.3 XRD分析
        5.3.4 FTIR分析
        5.3.5 BET分析
        5.3.6 UV-vis固體漫反射分析
        5.3.7 PL分析
        5.3.8 光電流分析
        5.3.9 XPS分析
        5.3.10 Zeta電位分析
    5.4 本章小結
第六章 銀修飾富勒烯/陰離子粘土復合材料的光催化降解雙酚A的性能及機理研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗樣品和設備
        6.2.2 實驗方案及檢測方法
    6.3 結果及討論
        6.3.1 吸附實驗
        6.3.2 光催化降解實驗
        6.3.3 溶液pH值對光催化降解的影響
        6.3.4 光催化降解反應機理
        6.3.5 循環(huán)實驗和光催化降解的中間產物
    6.4 本章小結
第七章 銀修飾富勒烯/陰離子粘土復合材料光電催化降解雙酚A的性能及機理研究
    7.1 引言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 實驗樣品和設備
        7.2.2 實驗方案及檢測方法
    7.3 結果與討論
        7.3.1 C₆₀@AgCl-LDO光電催化降解BPA
        7.3.2 材料投加量的影響
        7.3.3 電解質的影響
        7.3.4 正負電壓對光電催化的影響
        7.3.5 電壓強度對光電催化的影響
        7.3.6 污染物濃度對光電催化的影響
        7.3.7 溶液pH值對光電催化的影響
        7.3.8 催化劑的穩(wěn)定性
        7.3.9 樣品材料光電催化降解BPA
        7.3.10 光電催化反應機理
    7.4 本章小結
第八章 結論與展望
    8.1 結論
    8.2 創(chuàng)新性
    8.3 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號：3836522