我國是世界上染料生產(chǎn)和消費的第一大國，染料廣泛應(yīng)用于紡織、化妝品等行業(yè)，由此產(chǎn)生了大量染料廢水。染料廢水水質(zhì)復(fù)雜，有機物和鹽分的含量高，具有毒性大、COD高、色度高、可生化降解性較差等特點，使得其治理成為工業(yè)廢水的難點。光催化降解技術(shù)是一種可以有效處理染料廢水的技術(shù)手段。本實驗以商業(yè)TiO2(P25)為原材料，通過氧化-分散-還原法制備石墨烯，對P25進行改性，制備出TiO2/石墨烯復(fù)合光催化劑。同時還通過HR-TEM、XRD、氮氣等溫吸附/脫附實驗、UV-vis、TGA等技術(shù)對復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及其他物化性質(zhì)進行了表征分析。研究了復(fù)合材料對水中染料的吸附和光催化降解性能，確定了最佳實驗條件。并經(jīng)過實驗研究得出以下結(jié)論： 1、通過Hummers氧化法制備了氧化石墨，并通過超聲剝離的方法得到氧化石墨烯，之后通過水熱法制備了不同石墨烯含量的TiO2/石墨烯復(fù)合光催化材料，在水熱過程中完成了氧化石墨烯的還原，且成功將P25負載至石墨烯之上。 2、制備的TiO2/石墨烯復(fù)合光催化劑為中孔洞材料， TiO2/石墨烯復(fù)合材料的比表面積比TiO2有明顯增加，且比表面積隨著石墨烯含量的增加而增加。石墨...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 染料廢水的研究進展
        1.1.1 染料廢水的現(xiàn)狀
        1.1.2 染料廢水的處理方法
    1.2 TiO₂光催化劑研究現(xiàn)狀
    1.3 石墨烯的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)
        1.3.2 石墨烯的制備
        1.3.3 石墨烯的性質(zhì)及應(yīng)用前景
    1.4 石墨烯與光催化技術(shù)的結(jié)合
    1.5 研究意義、內(nèi)容和實驗方案
        1.5.1 研究依據(jù)與意義
        1.5.2 論文研究內(nèi)容
        1.5.3 實驗方案路線圖
第二章 實驗方案
    2.1 實驗試劑及儀器
        2.1.1 主要實驗設(shè)備
        2.1.2 主要實驗試劑
        2.1.3 主要表征儀器
        2.1.4 模擬染料廢水的配制
    2.2 TiO₂/石墨烯復(fù)合光催化劑的制備
        2.2.1 氧化石墨烯的制備
        2.2.2 TiO₂/石墨烯的制備
    2.3 TiO₂/石墨烯復(fù)合材料的特性分析
        2.3.1 穿透式電子顯微鏡(TEM)
        2.3.2 X 射線衍射儀(XRD)
        2.3.3 氮氣等溫吸附-脫附儀(N2adsorption/desorption analyzer)
        2.3.4 紫外-可見分光光度計(UV-VIS)
        2.3.5 熱重分析儀(TGA)
    2.4 TiO₂/石墨烯的吸附及光催化性能測試
    2.5 水中殘余染料的測定原理及方法
        2.5.1 紫外-可見分光光度計的工作原理
        2.5.2 標準曲線的繪制
第三章 TiO₂/石墨烯復(fù)合材料的特性分析
    3.1 高分辨率穿透式電子顯微鏡測試
    3.2 X 射線衍射分析
    3.3 氮氣等溫吸附-脫附分析
    3.4 紫外-可見光吸收圖譜分析
    3.5 熱重分析
    3.6 小結(jié)
第四章 TiO₂/石墨烯對染料的吸附及光催化降解研究
    4.1 TiO₂/石墨烯對 MB 及 RBk5 的吸附實驗
        4.1.1 TiO₂/石墨烯對 MB 的吸附實驗
        4.1.2 TiO₂/石墨烯對 RBk5 的吸附實驗
    4.2 染料的直接光解背景實驗
    4.3 TiO₂/石墨烯對 MB 及 RBk5 的光催化降解實驗
        4.3.1 石墨烯添加量影響實驗
        4.3.2 光源影響實驗
        4.3.3 染料起始濃度對污染物去除率的影響
        4.3.4 光催化劑用量對污染物去除率的影響
        4.3.5 反應(yīng)液 pH 對污染物去除率的影響
        4.3.6 反應(yīng)溫度對污染物去除率的影響
    4.4 反應(yīng)動力學分析
    4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
參考文獻
在讀期間公開發(fā)表的論文和承擔科研項目及取得成果
致謝



本文編號：3808639