本文關(guān)鍵詞：卟啉敏化二氧化鈦納米管的制備與光催化性能研究

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【摘要】：隨著國(guó)內(nèi)紡織行業(yè)的迅速發(fā)展,有機(jī)染料的種類(lèi)與數(shù)量與日俱增,其生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的印染污水已成為自然水環(huán)境的重點(diǎn)污染源之一。其中,有機(jī)染料化合物作為印染廢水中經(jīng)常出現(xiàn)的有機(jī)污染物之一,已成為紡織印染污水處理的關(guān)鍵目標(biāo)。本論文針對(duì)這一嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)現(xiàn)象,尤其是當(dāng)前面臨的水源污染問(wèn)題,制備一種具有開(kāi)發(fā)前景的可持續(xù)、環(huán)保型、易實(shí)施的可見(jiàn)光光敏催化材料,卟啉敏化TiO_2納米管及與石墨烯(rGO)的復(fù)合的納米級(jí)二元或三元復(fù)合可見(jiàn)光催化劑,并對(duì)其可見(jiàn)光催化降解有機(jī)污染物的性能,及光電子轉(zhuǎn)移機(jī)理等進(jìn)行研究。為處理紡織印染廢水中有機(jī)污染物提供科學(xué)的理論基礎(chǔ),以及高效、綠色且易于實(shí)施的有機(jī)污水處理方法,這項(xiàng)工作也是響應(yīng)了浙江省的“五水共治”的目標(biāo)和戰(zhàn)略布局,具有十分重要的意義。本課題主要研究?jī)?nèi)容如下:1、以P25(德固賽)為原料,通過(guò)水熱合成法制備結(jié)構(gòu)可控的TiO_2納米管(TNT),調(diào)整工藝使其管徑較小且均勻,尺寸為10-15nm。采用對(duì)-四苯基羧基卟啉(H_2TCPP)、對(duì)-四苯基羧基銅卟啉(CuTCPP)、對(duì)-四苯基羧基鐵卟啉(Fe TCPP)三種敏化劑分別敏化TNT,制備H_2TCPP-TNT、CuTCPP-TNT、FeTCPP-TNT三種可見(jiàn)光催化材料。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線光電子衍射光譜(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)和光致激發(fā)廣譜(PL)等各種方法,表征制備的催化劑具有較好的物理形貌和化學(xué)結(jié)構(gòu)性能。2、采用改性的Hummers方法制備氧化石墨烯(GO),再與TNT復(fù)合成制備納米復(fù)合材料(rGO-TNT)。采用對(duì)-四苯基羧基銅卟啉(CuTCPP)敏化rGO-TNT制備三元納米級(jí)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合催化材料---CuTCPP/rGO-TNT可見(jiàn)光催化劑。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線光電子衍射光譜(XRD)、拉曼光譜(Raman)和光致激發(fā)廣譜(PL)、X射線光電子能譜(XPS)等各種方法,表征CuTCPP/rGO-TNT可見(jiàn)光催化劑具有較好的物理形貌和化學(xué)結(jié)構(gòu)性能。3、催化劑的光催化性能研究。首先在黑暗中進(jìn)行催化劑吸附性能的測(cè)試;探究可見(jiàn)光照射下P25、H_2TCPP/TNTs、CuTCPP/TNTs、FeTCPP/TNTs和CuTCPP/rGO-TNT催化劑對(duì)模擬印染污水亞甲基藍(lán)溶液的催化降解效果;并分別對(duì)幾種不同催化劑的光催化機(jī)理進(jìn)行了分析和研究。探究了催化劑的化學(xué)穩(wěn)定性能和可循環(huán)使用性。論文通過(guò)改進(jìn)的水熱法和加熱回流等方法,制備了不同的可見(jiàn)光敏催化劑,采用多種儀器對(duì)其進(jìn)行表征,并在模擬可見(jiàn)光的條件下降解MB溶液,進(jìn)一步探究其重復(fù)使用性能,獲得了可見(jiàn)光光敏催化劑在催化過(guò)程中的電子轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)機(jī)制,以及催化劑催化降解水中有機(jī)污染物的機(jī)理,得到一種可以在可見(jiàn)光范圍內(nèi)響應(yīng)的“有機(jī)-無(wú)機(jī)”納米級(jí)二元/三元復(fù)合可見(jiàn)光敏催化劑。為開(kāi)發(fā)真正應(yīng)用于處理紡織印染污水的高效可見(jiàn)光催化劑提供有益的理論指導(dǎo)和應(yīng)用探索。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1;O643.36

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1 譚超;李義久;廖強(qiáng)強(qiáng);程如梅;王作華;;載鉑二氧化鈦納米管電極的制備及電催化性能[J];稀有金屬材料與工程;2011年03期

2 ;二氧化鈦納米管研究獲系列進(jìn)展[J];硅谷;2011年17期

3 ;我國(guó)二氧化鈦納米管研究獲重要進(jìn)展[J];功能材料信息;2011年04期

4 張青紅,高濂,鄭珊,孫靜;制備均一形貌的長(zhǎng)二氧化鈦納米管[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2002年08期

5 孫超;黃浪歡;劉應(yīng)亮;;氮摻雜二氧化鈦納米管制備與光催化性能[J];功能材料;2005年09期

6 李振華;劉中清;燕青芝;王宜超;葛昌純;;合成溫度對(duì)二氧化鈦納米管的影響[J];功能材料;2007年03期

7 田春良;;二氧化鈦納米管制備方法及潛在應(yīng)用[J];濟(jì)寧學(xué)院學(xué)報(bào);2008年03期

8 ;中科院蘭化所太陽(yáng)能材料研究取得新進(jìn)展[J];鋁加工;2009年02期

9 唐逾;;我國(guó)科學(xué)家在二氧化鈦納米管研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展[J];功能材料信息;2009年02期

10 張理元;劉鐘馨;于曉龍;呂作鳳;曹陽(yáng);;N摻雜二氧化鈦納米管的制備及光催化性能研究[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2010年04期

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1 張?jiān)茟?肖鵬;盧露;;二氧化鈦納米管的合成及其表征[A];重慶市化學(xué)化工學(xué)會(huì)2009學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

2 劉昊;譚凱;;二氧化鈦納米管理論研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第14分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

3 劉向陽(yáng);勇振中;陳明海;李清文;;連續(xù)二氧化鈦納米管薄膜制備及光催化性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第02分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

4 周明華;張愛(ài)勇;周啟星;;二氧化鈦納米管的控制制備及其在水污染防治中的應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第02分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

5 朱楓;陳清偉;徐東升;;自支撐二氧化鈦納米管的制備及其在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第10分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

6 趙謙;;二氧化鈦納米管的合成及其光催化性能的研究[A];《硅酸鹽學(xué)報(bào)》創(chuàng)刊50周年暨中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

7 張紀(jì)偉;張經(jīng)緯;王曉冬;吳志申;金振聲;張治軍;;鎳擔(dān)載銳鈦礦二氧化鈦納米管的合成及其電化學(xué)性能研究[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

8 顧元青;劉效艷;牛韜;黃建國(guó);;二氧化鈦納米管/空心球復(fù)合材料:雙模板合成和光催化性能[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第04分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

9 李鴻;張英鴿;黃唯平;;二氧化鈦納米管支持的納米金屬硫化物的合成、 表征及其氣敏特性(英文)[A];第十屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（三）[C];2008年

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1 谷童譯;陽(yáng)光制氫：前景璀璨的氫經(jīng)濟(jì)之路[N];中國(guó)石化報(bào);2006年

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1 鮮江軍;基于陽(yáng)極氧化二氧化鈦納米管復(fù)合材料的制備、表征及其光電催化性能研究[D];福州大學(xué);2014年

2 劉曉霖;結(jié)構(gòu)調(diào)制的多功能二氧化鈦納米管及其在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2015年

3 伍昱;二氧化鈦納米管的摻雜與表面功能化及其聚合物復(fù)合材料熱穩(wěn)定性與阻燃性能的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

4 陶金亮;二氧化鈦納米管陣列的構(gòu)筑及其機(jī)理和改性研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2010年

5 李蘭;二氧化鈦納米管吸附Ag、Pt團(tuán)簇體系第一性原理研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2011年

6 Tran Thi Thanh Thuy（陳氏青翠）;改性二氧化鈦納米管在環(huán)境污染物檢測(cè)和處理方面的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2013年

7 康青;基于二氧化鈦納米管陣列的新功能納米材料制備與應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2011年

8 袁曉亮;二氧化鈦納米管薄膜及其原位水熱合成鈣鈦礦微納結(jié)構(gòu)的研究[D];上海交通大學(xué);2013年

9 邵智斌;硫化鎘敏化二氧化鈦納米管和表面凹陷鈀納米多面體的制備和性能研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

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1 馬淼;等離子滲C、N、Fe、Ni的二氧化鈦納米管的制備及其鋰電性能研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 李翠;胺基化石墨烯量子點(diǎn)/二氧化鈦納米管復(fù)合材料的制備及其電容性能研究[D];上海大學(xué);2015年

3 袁帥;鈦假體表面原位合成TiO_2納米管及藥物載、釋行為研究[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2015年

4 張艷麗;二氧化鈦納米管負(fù)載淫羊藿苷對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞及成骨細(xì)胞的影響[D];南方醫(yī)科大學(xué);2015年

5 李艷春;基于普魯士藍(lán)/二氧化鈦納米管陣列電極的制備及其在生物傳感中的應(yīng)用[D];東北大學(xué);2013年

6 陳雪;新型材料中能量存儲(chǔ)和光電轉(zhuǎn)化的第一性原理研究[D];蘇州大學(xué);2015年

7 黃林;碳二氧化鈦納米管及芴基染料的合成和性能研究[D];湘潭大學(xué);2015年

8 崔靜;一維納米線材料的制備及其浸潤(rùn)性應(yīng)用研究[D];浙江理工大學(xué);2016年

9 王欣冉;二氧化鈦納米管的表面修飾及其在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2014年

10 孫子環(huán);二氧化鈦納米管陣列加載重組人骨形成蛋白2體外生物活性研究[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：1262294