硅質殼摻雜Zn/Fe納米氧化物光催化降解鹽酸四環(huán)素
發(fā)布時間:2022-02-20 08:20
抗生素廢水色度高,生物毒性大,難以生物降解,其的處理一直是廢水治理領域的一大難題,因此尋找簡單、高效、成本低、環(huán)境友好的處理技術是保證抗生素廢水安全排放的關鍵。光催化氧化技術是環(huán)境領域有著重要應用前景的綠色技術,由于其效率高、穩(wěn)定性良好且對環(huán)境不產生二次污染,已成為抗生素降解的主要治理技術之一,其中光催化劑的制備與改性是研究的重點。本文通過原位沉淀法制備納米氧化鋅(ZnO)光催化劑,經一系列表征分析了其的結構、形貌與晶型。在高壓汞燈的照射下,測試納米ZnO光催化降解鹽酸四環(huán)素(TC-HCl)的性能。實驗結果表明,納米ZnO為花簇狀,在適宜條件下,其對10 mg/L的TC-HCl的降解率最高可達96.4%。但納米ZnO的穩(wěn)定性欠佳,循環(huán)使用五次后,相同條件下其對TC-HCl的降解率降低至59.5%。自由基屏蔽實驗結果表明影響TC-HCl降解的活性自由基主要為.O2-和h+。利用多孔硅質殼,對納米ZnO進行摻雜,得到Shell-ZnO復合材料,以提高納米ZnO的光催化活性與穩(wěn)定性,并測試其對TC-HCl的光催化降解效果。實驗...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 抗生素廢水來源及危害
1.1.2 抗生素廢水處理方法
1.2 光催化氧化技術
1.3 納米ZnO
1.3.1 納米ZnO的特點
1.3.2 納米ZnO光催化原理
1.3.3 納米ZnO光催化性能的影響因素
1.3.4 納米ZnO光催化劑的改性與應用
1.4 硅質殼
1.5 本文主要研究目的及內容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內容
第2章 中肋骨條藻的培養(yǎng)及硅質殼的提取
2.1 引言
2.2 實驗材料與儀器
2.3 實驗方法
2.3.1 中肋骨條藻的培養(yǎng)
2.3.2 中肋骨條藻Shell的提取
2.3.3 熱重分析
2.4 實驗結果與分析
2.4.1 中肋骨條藻的培養(yǎng)
2.4.2 中肋骨條藻的熱重分析
2.5 本章小結
第3章 納米氧化鋅的制備及對鹽酸四環(huán)素的光催化降解
3.1 引言
3.2 實驗材料與儀器
3.3 實驗方法
3.3.1 納米ZnO的制備
3.3.2 納米ZnO的表征
3.3.3 納米ZnO光催化氧化TC-HCl
3.4 實驗結果與分析
3.4.1 納米ZnO的表征結果與分析
3.4.2 納米ZnO光催化氧化TC-HCl的結果與分析
3.5 本章小結
第4章 硅質殼摻雜納米氧化鋅光催化氧化TC-HCl
4.1 引言
4.2 實驗材料與儀器
4.3 實驗方法
4.3.1 Shell-ZnO復合催化劑的制備
4.3.2 Shell-ZnO復合催化劑的表征
4.3.3 Shell-ZnO光催化氧化TC-HCl
4.4 實驗結果與分析
4.4.1 Shell-ZnO復合催化劑表征結果與分析
4.4.2 Shell-ZnO光催化氧化TC-HCl的實驗結果與分析
4.5 本章小結
第5章 硅質殼摻雜鐵/鋅氧化物光催化氧化TC-HCl
5.1 引言
5.2 主要試劑與儀器
5.3 實驗方法
5.3.1 Shell-Fe/ZnO復合催化劑的制備
5.3.2 Shell-Fe/ZnO復合催化劑的表征
5.3.3 Shell-Fe/ZnO光催化氧化TC-HCl
5.4 實驗結果與分析
5.4.1 Shell-Fe/ZnO復合催化劑表征結果與分析
5.4.2 Shell-Fe/ZnO光催化氧化TC-HCl的實驗結果與分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硅藻殼作為吸附劑對廢水中Pb2+的吸附作用研究[J]. 丁一芃. 冶金與材料. 2019(04)
[2]具有可見光活性的Na摻雜ZnO光催化劑的制備研究[J]. 崔香,董如林,陳智棟,金長春. 化工新型材料. 2019(06)
[3]零維、一維和二維ZnO納米材料的應用研究進展[J]. 楊豐,王飛,賈若飛,楊麗麗,楊慧,李嵐. 材料工程. 2018(10)
[4]透明導電石墨烯柔性襯底上ZnO納米管的制備及其光催化性能研究(英文)[J]. 于琦,林銳,姜立運,萬家煒,陳晨. Science China Materials. 2018(07)
[5]pH值對水熱合成氧化鋅粉體形貌及光催化性能的影響[J]. 周濤,艾建平,陳智琴,汪細平,周澤華,張奎,姜佳麗,李文魁. 陶瓷學報. 2017(05)
[6]四環(huán)素對斑馬魚胚胎發(fā)育及CAT和SOD活性的影響[J]. 梁偉放,趙建國,柳賢德. 熱帶農業(yè)工程. 2017(01)
[7]四環(huán)素類抗生素對淡水綠藻的毒性作用[J]. 徐冬梅,王艷花,饒桂維. 環(huán)境科學. 2013(09)
[8]改性花生殼對四環(huán)素類抗生素的吸附特性研究[J]. 劉希,張宇峰,羅平. 環(huán)境污染與防治. 2013(05)
[9]基于硅藻微納結構的生物制造[J]. 張德遠,王瑜,蔡軍,潘駿峰,姜興剛,蔣永剛. 科學通報. 2012(24)
[10]好氧法處理抗生素廢水對比試驗研究[J]. 胡曉東,張剛,石云峰,何芳. 廣州大學學報(自然科學版). 2010(01)
碩士論文
[1]硅質殼/氧化鈦復合材料的制備及其在太陽能電池中的應用[D]. 陳然.中國海洋大學 2013
[2]分子印跡技術在獸藥四環(huán)素類抗生素殘留檢測中的應用研究[D]. 馮俊鶴.首都師范大學 2009
[3]氧化鋅基納米復合薄膜的制備和光催化性能的研究[D]. 邵啟偉.華東師范大學 2009
本文編號:3634644
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 抗生素廢水來源及危害
1.1.2 抗生素廢水處理方法
1.2 光催化氧化技術
1.3 納米ZnO
1.3.1 納米ZnO的特點
1.3.2 納米ZnO光催化原理
1.3.3 納米ZnO光催化性能的影響因素
1.3.4 納米ZnO光催化劑的改性與應用
1.4 硅質殼
1.5 本文主要研究目的及內容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內容
第2章 中肋骨條藻的培養(yǎng)及硅質殼的提取
2.1 引言
2.2 實驗材料與儀器
2.3 實驗方法
2.3.1 中肋骨條藻的培養(yǎng)
2.3.2 中肋骨條藻Shell的提取
2.3.3 熱重分析
2.4 實驗結果與分析
2.4.1 中肋骨條藻的培養(yǎng)
2.4.2 中肋骨條藻的熱重分析
2.5 本章小結
第3章 納米氧化鋅的制備及對鹽酸四環(huán)素的光催化降解
3.1 引言
3.2 實驗材料與儀器
3.3 實驗方法
3.3.1 納米ZnO的制備
3.3.2 納米ZnO的表征
3.3.3 納米ZnO光催化氧化TC-HCl
3.4 實驗結果與分析
3.4.1 納米ZnO的表征結果與分析
3.4.2 納米ZnO光催化氧化TC-HCl的結果與分析
3.5 本章小結
第4章 硅質殼摻雜納米氧化鋅光催化氧化TC-HCl
4.1 引言
4.2 實驗材料與儀器
4.3 實驗方法
4.3.1 Shell-ZnO復合催化劑的制備
4.3.2 Shell-ZnO復合催化劑的表征
4.3.3 Shell-ZnO光催化氧化TC-HCl
4.4 實驗結果與分析
4.4.1 Shell-ZnO復合催化劑表征結果與分析
4.4.2 Shell-ZnO光催化氧化TC-HCl的實驗結果與分析
4.5 本章小結
第5章 硅質殼摻雜鐵/鋅氧化物光催化氧化TC-HCl
5.1 引言
5.2 主要試劑與儀器
5.3 實驗方法
5.3.1 Shell-Fe/ZnO復合催化劑的制備
5.3.2 Shell-Fe/ZnO復合催化劑的表征
5.3.3 Shell-Fe/ZnO光催化氧化TC-HCl
5.4 實驗結果與分析
5.4.1 Shell-Fe/ZnO復合催化劑表征結果與分析
5.4.2 Shell-Fe/ZnO光催化氧化TC-HCl的實驗結果與分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硅藻殼作為吸附劑對廢水中Pb2+的吸附作用研究[J]. 丁一芃. 冶金與材料. 2019(04)
[2]具有可見光活性的Na摻雜ZnO光催化劑的制備研究[J]. 崔香,董如林,陳智棟,金長春. 化工新型材料. 2019(06)
[3]零維、一維和二維ZnO納米材料的應用研究進展[J]. 楊豐,王飛,賈若飛,楊麗麗,楊慧,李嵐. 材料工程. 2018(10)
[4]透明導電石墨烯柔性襯底上ZnO納米管的制備及其光催化性能研究(英文)[J]. 于琦,林銳,姜立運,萬家煒,陳晨. Science China Materials. 2018(07)
[5]pH值對水熱合成氧化鋅粉體形貌及光催化性能的影響[J]. 周濤,艾建平,陳智琴,汪細平,周澤華,張奎,姜佳麗,李文魁. 陶瓷學報. 2017(05)
[6]四環(huán)素對斑馬魚胚胎發(fā)育及CAT和SOD活性的影響[J]. 梁偉放,趙建國,柳賢德. 熱帶農業(yè)工程. 2017(01)
[7]四環(huán)素類抗生素對淡水綠藻的毒性作用[J]. 徐冬梅,王艷花,饒桂維. 環(huán)境科學. 2013(09)
[8]改性花生殼對四環(huán)素類抗生素的吸附特性研究[J]. 劉希,張宇峰,羅平. 環(huán)境污染與防治. 2013(05)
[9]基于硅藻微納結構的生物制造[J]. 張德遠,王瑜,蔡軍,潘駿峰,姜興剛,蔣永剛. 科學通報. 2012(24)
[10]好氧法處理抗生素廢水對比試驗研究[J]. 胡曉東,張剛,石云峰,何芳. 廣州大學學報(自然科學版). 2010(01)
碩士論文
[1]硅質殼/氧化鈦復合材料的制備及其在太陽能電池中的應用[D]. 陳然.中國海洋大學 2013
[2]分子印跡技術在獸藥四環(huán)素類抗生素殘留檢測中的應用研究[D]. 馮俊鶴.首都師范大學 2009
[3]氧化鋅基納米復合薄膜的制備和光催化性能的研究[D]. 邵啟偉.華東師范大學 2009
本文編號:3634644
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