非金屬改性TiO 2 復(fù)合材料的制備及其光催化降解典型PPCPs的機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2023-12-23 20:25
藥物及個(gè)人護(hù)理品(PPCPs)類環(huán)境污染物在水體中含量不斷累積,近年來在地表水、飲用水和地下水中被頻繁檢測(cè)出來,大部分PPCPs及其代謝產(chǎn)物都有極性強(qiáng)、難揮發(fā)等特點(diǎn),且具有耐藥性和對(duì)水生生物的毒性,引起科學(xué)界越來越多知名學(xué)者和公眾的關(guān)注。光催化是深度處理水體中PPCPs的一種常用方法,研究PPCPs在水體中的降解行為對(duì)于評(píng)估PPCPs對(duì)水體中生態(tài)影響具有重要意義。Ti02因?yàn)榫邆涔夥(wěn)定性、實(shí)用性和無毒性而被廣泛用于污水處理。然而,由于其只能利用占太陽(yáng)光5%的紫外光,限制了 Ti02在自然陽(yáng)光下的作用。因?yàn)榻饘贀诫s帶來的毒性風(fēng)險(xiǎn)會(huì)對(duì)水體造成污染,所以本著節(jié)能無二次污染的水處理技術(shù)為目標(biāo),本研究對(duì)TiO2進(jìn)行新的非金屬摻雜改性,開發(fā)能在太陽(yáng)光或者可見光下響應(yīng)的非金屬摻雜光催化材料,并將其應(yīng)用于光催化降解典型PPCPs,系統(tǒng)研究目標(biāo)污染物的轉(zhuǎn)化機(jī)制,為以后的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。主要研究工作及取得的研究成果如下:(1)采用煅燒雙腈胺法來制備純的g-C3N4,并采用水熱-煅燒法制備不同重量比例(wt%)的g-C3
【文章頁(yè)數(shù)】:178 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略語(yǔ)表
第一章 緒論
1.1 藥品及個(gè)人護(hù)理品的概述
1.1.1 環(huán)境中PPCPs的主要來源
1.1.2 PPCPs在水環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化
1.1.3 PPCPs對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響
1.1.4 PPCPs的去除方法
1.2 TiO2簡(jiǎn)介
1.2.1 TiO2的光催化機(jī)理
1.2.2 TiO2改性摻雜
1.2.3 TiO2光催化降解PPCPs的影響因素
1.2.4 TiO2光催化降解PPCPs的機(jī)制評(píng)價(jià)
1.3 本文研究思路
1.3.1 課題研究目標(biāo)
1.3.2 課題研究?jī)?nèi)容
1.3.3 課題研究意義
1.4 技術(shù)路線
第二章 具有太陽(yáng)光響應(yīng)的光催化劑g-C3N4/P25的制備及應(yīng)用在氯貝酸的降解研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 藥物和試劑
2.2.2 材料的制備
2.2.3 表征方法
2.2.4 光催化實(shí)驗(yàn)
2.2.5 分析方法
2.2.6 活性物種的測(cè)定
2.2.7 CA和·OH、1O2以及e-的二級(jí)反應(yīng)速率常速的測(cè)定
2.2.8 理論計(jì)算
2.3 結(jié)果和討論
2.3.1 表征
2.3.2 不同光催化條件的影響
2.3.3 光催化過程中RSs的重要作用
2.3.4 降解產(chǎn)物和RSs誘導(dǎo)的降解路徑
2.4 小結(jié)
第三章 TiO2/C-Dots的制備及其在模擬太陽(yáng)光下對(duì)吉非羅齊的降解和脫毒機(jī)制
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 藥物和試劑
3.2.2 制備和表征方法
3.2.3 工作液的制備
3.2.4 光催化降解測(cè)試
3.2.5 表征方法
3.2.6 GEM濃度和產(chǎn)物的測(cè)定
3.2.7 光催化過程中RSs的測(cè)定
3.2.8 前線電子云密度的計(jì)算
3.2.9 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 TiO2/C-Dots復(fù)合材料的表征
3.3.2 光催化降解GEM
3.3.3 RSs在光催化降解過程中的作用
3.3.4 光催化降解機(jī)制
3.3.5 反應(yīng)液和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的生態(tài)毒性評(píng)估
3.4 小結(jié)
第四章 PDS加強(qiáng)RGO/P25在可見光作用下降解雙氯芬酸的機(jī)制研究
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 藥物和試劑
4.2.2 RGO/P25復(fù)合材料的制備
4.2.3 光催化降解測(cè)試
4.2.4 表征方法
4.2.5 DCF濃度的測(cè)定
4.2.6 光催化過程中RSs的測(cè)定
4.2.7 電化學(xué)測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 XRD分析
4.3.2 SEM和TEM分析
4.3.3 BET測(cè)定
4.3.4 UV-vis/DRS分析
4.3.5 RGO/P25復(fù)合材料的FT-IR分析
4.3.6 RGO/P25復(fù)合材料的元素分析
4.3.7 暗反應(yīng)/光反應(yīng)對(duì)DCF降解的影響
4.3.8 PDS加入量的影響
4.3.9 不同pH條件對(duì)DCF降解的影響
4.3.10 常見水環(huán)境因子和水質(zhì)的影響
4.3.11 不同光催化體系的TOC比較
4.3.12 光電化學(xué)和循環(huán)利用性能
4.3.13 PDS-RGO/P25光催化機(jī)理
4.4 小結(jié)
結(jié)論和建議
參考文獻(xiàn)
附錄A 博士期間的其他工作 水體中甲芬那酸的紫外光降解及NO2
-的誘導(dǎo)作用
1 引言
2 材料與方法
2.1 試劑
2.2 MEF的直接光降解
2.3 分析方法
2.4 急性毒性試驗(yàn)
3 結(jié)果和討論
3.1 初始濃度對(duì)MEF光降解的影響
3.2 MEF的光降解機(jī)制和動(dòng)力學(xué)模型
3.3 溶解氧的存在對(duì)MEF光降解的影響
3.4 不同濃度的NO2
-對(duì)MEF光降解的影響
3.5 不同pH值對(duì)NO2
-誘導(dǎo)MEF降解的影響
3.6 NO2
-光誘導(dǎo)降解MEF副產(chǎn)品識(shí)別
3.7 NO2
-光誘導(dǎo)降解MEF產(chǎn)物的形成和反應(yīng)途徑
3.8 毒性評(píng)估
4 結(jié)論
5 參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表和待發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3874257
【文章頁(yè)數(shù)】:178 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略語(yǔ)表
第一章 緒論
1.1 藥品及個(gè)人護(hù)理品的概述
1.1.1 環(huán)境中PPCPs的主要來源
1.1.2 PPCPs在水環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化
1.1.3 PPCPs對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響
1.1.4 PPCPs的去除方法
1.2 TiO2簡(jiǎn)介
1.2.1 TiO2的光催化機(jī)理
1.2.2 TiO2改性摻雜
1.2.3 TiO2光催化降解PPCPs的影響因素
1.2.4 TiO2光催化降解PPCPs的機(jī)制評(píng)價(jià)
1.3 本文研究思路
1.3.1 課題研究目標(biāo)
1.3.2 課題研究?jī)?nèi)容
1.3.3 課題研究意義
1.4 技術(shù)路線
第二章 具有太陽(yáng)光響應(yīng)的光催化劑g-C3N4/P25的制備及應(yīng)用在氯貝酸的降解研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 藥物和試劑
2.2.2 材料的制備
2.2.3 表征方法
2.2.4 光催化實(shí)驗(yàn)
2.2.5 分析方法
2.2.6 活性物種的測(cè)定
2.2.7 CA和·OH、1O2以及e-的二級(jí)反應(yīng)速率常速的測(cè)定
2.2.8 理論計(jì)算
2.3 結(jié)果和討論
2.3.1 表征
2.3.2 不同光催化條件的影響
2.3.3 光催化過程中RSs的重要作用
2.3.4 降解產(chǎn)物和RSs誘導(dǎo)的降解路徑
2.4 小結(jié)
第三章 TiO2/C-Dots的制備及其在模擬太陽(yáng)光下對(duì)吉非羅齊的降解和脫毒機(jī)制
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 藥物和試劑
3.2.2 制備和表征方法
3.2.3 工作液的制備
3.2.4 光催化降解測(cè)試
3.2.5 表征方法
3.2.6 GEM濃度和產(chǎn)物的測(cè)定
3.2.7 光催化過程中RSs的測(cè)定
3.2.8 前線電子云密度的計(jì)算
3.2.9 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 TiO2/C-Dots復(fù)合材料的表征
3.3.2 光催化降解GEM
3.3.3 RSs在光催化降解過程中的作用
3.3.4 光催化降解機(jī)制
3.3.5 反應(yīng)液和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的生態(tài)毒性評(píng)估
3.4 小結(jié)
第四章 PDS加強(qiáng)RGO/P25在可見光作用下降解雙氯芬酸的機(jī)制研究
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 藥物和試劑
4.2.2 RGO/P25復(fù)合材料的制備
4.2.3 光催化降解測(cè)試
4.2.4 表征方法
4.2.5 DCF濃度的測(cè)定
4.2.6 光催化過程中RSs的測(cè)定
4.2.7 電化學(xué)測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 XRD分析
4.3.2 SEM和TEM分析
4.3.3 BET測(cè)定
4.3.4 UV-vis/DRS分析
4.3.5 RGO/P25復(fù)合材料的FT-IR分析
4.3.6 RGO/P25復(fù)合材料的元素分析
4.3.7 暗反應(yīng)/光反應(yīng)對(duì)DCF降解的影響
4.3.8 PDS加入量的影響
4.3.9 不同pH條件對(duì)DCF降解的影響
4.3.10 常見水環(huán)境因子和水質(zhì)的影響
4.3.11 不同光催化體系的TOC比較
4.3.12 光電化學(xué)和循環(huán)利用性能
4.3.13 PDS-RGO/P25光催化機(jī)理
4.4 小結(jié)
結(jié)論和建議
參考文獻(xiàn)
附錄A 博士期間的其他工作 水體中甲芬那酸的紫外光降解及NO2
-的誘導(dǎo)作用
1 引言
2 材料與方法
2.1 試劑
2.2 MEF的直接光降解
2.3 分析方法
2.4 急性毒性試驗(yàn)
3 結(jié)果和討論
3.1 初始濃度對(duì)MEF光降解的影響
3.2 MEF的光降解機(jī)制和動(dòng)力學(xué)模型
3.3 溶解氧的存在對(duì)MEF光降解的影響
3.4 不同濃度的NO2
-對(duì)MEF光降解的影響
3.5 不同pH值對(duì)NO2
-誘導(dǎo)MEF降解的影響
3.6 NO2
-光誘導(dǎo)降解MEF副產(chǎn)品識(shí)別
3.7 NO2
-光誘導(dǎo)降解MEF產(chǎn)物的形成和反應(yīng)途徑
3.8 毒性評(píng)估
4 結(jié)論
5 參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表和待發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3874257
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