錳鉀礦是錳氧化物家族中的重要一員,作為一種2×2隧道構(gòu)造的錳氧八面體分子篩(OMS-2)材料,錳鉀礦比表面積大、活性強(qiáng)、穩(wěn)定性高,此外還具有多種環(huán)境屬性(吸附效應(yīng)、孔道效應(yīng)、氧化還原效應(yīng)),在催化劑、吸附劑等方面有重要的應(yīng)用前景。過渡金屬離子摻雜對錳鉀礦的結(jié)構(gòu)和晶體化學(xué)性質(zhì),以及吸附、氧化及光催化特性具有重要的影響。然而,不同過渡金屬元素的物理化學(xué)性質(zhì)和晶體場行為存在差異,進(jìn)入到錳鉀礦中引起礦物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等的改變會有所不同。 本文通過常壓回流方法合成不同摻雜濃度梯度的鐵、鎳和釩錳鉀礦作為研究材料。采用粉晶X射線衍射(XRD)、Rietveld結(jié)構(gòu)精修、熱重分析(TGA)、比表面積和孔徑分析儀、場發(fā)射掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(IR)、X射線光電子能譜(XPS)等技術(shù)表征樣品晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和微觀形貌。并通過鉛、鋅吸附與苯酚降解研究了這些過渡金屬摻雜錳鉀礦的吸附和催化特性。取得結(jié)果有： 1.在常壓回流條件下,鐵、鎳和釩進(jìn)入到礦物中的程度不同。鐵和釩的上限分別為15%和7%,而鎳則小于1%。摻雜后錳鉀礦的隧道結(jié)構(gòu)沒有改變,但摻鐵錳鉀礦隨著鐵含量的增加,其結(jié)晶度先增強(qiáng)后減弱,顆粒尺寸先增...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 氧化錳類型
    1.2 過渡金屬離子對氧化錳礦物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的影響
    1.3 錳鉀礦
        1.3.1 錳鉀礦的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.2 錳鉀礦的環(huán)境屬性
    1.4 錳鉀礦的合成及過渡金屬摻雜的研究進(jìn)展
    1.5 研究目的與意義
2 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用試劑與儀器
        2.1.2 錳鉀礦的合成
        2.1.3 摻鐵、鎳、釩錳鉀礦的合成
    2.2 實(shí)驗(yàn)研究方法
        2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.2 場發(fā)射-掃描電鏡顯微鏡分析(FE-SEM)
        2.2.3 表面積分析(SSA)
        2.2.4 元素組成分析
        2.2.5 錳平均氧化度測定(AOS)
        2.2.6 熱重(TG)分析
        2.2.7 外分析
        2.2.8 光電子能譜分析(XPS)
        2.2.9 氧化錳礦物對鉛和鋅的吸附
        2.2.10 氧化錳礦物對苯酚的降解
        2.2.11 紫外可見漫反射光譜(UV-Vis DRS)
3 結(jié)果與分析
    3.1 摻鐵錳鉀礦的結(jié)果與分析
        3.1.1 粉末X射線衍射
        3.1.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
        3.1.3 微孔和比表面積
        3.1.4 元素組成
        3.1.5 錳氧化度
        3.1.6 熱重
        3.1.7 紅外
        3.1.8 光電子能譜
        3.1.9 摻鐵錳鉀礦對鉛和鋅的吸附
        3.1.10 摻鐵錳鉀礦對苯酚的降解
    3.2 摻鎳錳鉀礦的結(jié)果與分析
        3.2.1 X射線衍射
        3.2.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
        3.2.3 比表面積
        3.2.4 元素組成
        3.2.5 錳氧化度
        3.2.6 熱重
        3.2.7 紅外
        3.2.8 光電子能譜
        3.2.9 對苯酚的降解
    3.3 摻釩錳鉀礦的結(jié)果與分析
        3.3.1 X射線衍射
        3.3.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
        3.3.3 比表面積
        3.3.4 元素組成
        3.3.5 錳氧化度
        3.3.6 熱重
        3.3.7 紅外
        3.3.8 光電子能譜
        3.3.9 鉛和鋅的吸附
        3.3.10 對苯酚的降解分析
4 討論
    4.1 摻鐵、鎳、釩對錳鉀礦晶體性質(zhì)的影響
    4.2 鐵和釩摻雜錳鉀礦對重金屬的吸附
    4.3 鐵、鎳和釩摻雜錳鉀礦對苯酚的降解
5 結(jié)語
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3897645