改性鉍系復合催化劑的制備及其光催化降解有機污染物性能的研究
發(fā)布時間:2023-02-08 18:09
隨著科學技術的發(fā)展,近些年來,光催化氧化技術因為具有環(huán)保、潔凈高效、綠色無二次污染、低能耗等優(yōu)點,受到了許多國內外研究者的關注。開發(fā)出具有優(yōu)良光催化性能的新型光催化材料,對于光催化氧化技術的應用具有重要意義。伴隨著人口增長和工業(yè)化發(fā)展而來的,是日益嚴重的環(huán)境污染問題。由于人類生活生存而排放到水環(huán)境中的有機污染物越來越多,有機廢水的排放帶來了巨大的環(huán)境污染問題,嚴重威脅人類的健康和發(fā)展。研究高效經濟的水處理技術是改善水環(huán)境質量,緩解水資源危機的重中之重。因此,本課題以鉍系光催化材料為基底,分別利用四氧化三鐵(Fe3O4)和氧化石墨烯(Grapheneoxide,GO)進行材料的改性制備出新型光催化材料。一方面,本課題通過改良的溶劑熱法制備得到Bi2WO6/BiOI@Fe3O4三元復合光催化劑,并通過XRD、FTIR、SEM、XPS、PL、VSM等測試手段對材料的基本性質進行了表征分析,同時進一步將有機污染物四環(huán)素(Tetracycline,TC)作為處理目標,考察了不同負載比、污染物溶液初始pH、污染物溶液初始濃度、材料的的投加量以及材料的回收利用效果等條件對于復合材料光催化降解有機污染...
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 光催化氧化技術
1.1.1 光催化氧化技術原理
1.1.2 光催化氧化技術的應用
1.2 半導體光催化材料
1.2.1 半導體光催化材料
1.2.2 光催化材料的改性
1.3 鉍系光催化材料
1.3.1 鉍系光催化劑
1.3.2 鎢酸鉍(Bi2WO6)
1.3.3 碘氧化鉍(BiOI)
1.4 環(huán)境中的有機污染物
1.4.1 水環(huán)境污染問題
1.4.2 內分泌干擾物
1.4.3 四環(huán)素類有機物
1.5 選題意義及研究計劃
1.5.1 選題意義
1.5.2 研究目標
1.5.3 研究計劃
1.5.4 技術路線
第2章 Bi2WO6/BiOI@Fe3O4光催化劑催化降解TC實驗方案
2.1 實驗試劑和主要儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 主要儀器及設備
2.2 材料制備
2.2.1 Bi2WO6的制備
2.2.2 BiOI的制備
2.2.3 Bi2WO6/BiOI的制備
2.2.4 Bi2WO6/BiOI@Fe3O4的制備
2.3 材料表征
2.3.1 X射線衍射分析儀
2.3.2 傅立葉紅外光譜儀
2.3.3 掃描式電子顯微鏡
2.3.4 X射線光電子能譜
2.3.5 光致發(fā)光光譜測試
2.3.6 振動樣品磁強計
2.4 光催化降解實驗
2.4.1 實驗裝置
2.4.2 實驗操作
2.4.3 TC標準曲線的建立及其測定方法
2.4.4 實驗參數(shù)
第3章 Bi2WO6/BiOI@Fe3O4催化劑光催化降解TC結果分析
3.1 Bi2WO6/BiOI@Fe3O4復合光催化劑的表征
3.1.1 XRD分析
3.1.2 FTIR分析
3.1.3 FE-SEM和TEM分析
3.1.4 XPS分析
3.1.5 PL分析
3.1.6 磁滯回線
3.2 Bi2WO6/BiOI@Fe3O4光催化降解TC性能研究
3.2.1 不同F(xiàn)e3O4負載量
3.2.2 溶液pH
3.2.3 催化劑投加量
3.2.4 TC初始濃度
3.2.5 催化劑的循環(huán)利用
3.2.6 反應機理推測
3.3 本章小結
第4章 GO@Bi2WO6/BiOI材料光催化降解BPA性能研究
4.1 材料與試劑
4.1.1 實驗試劑
4.1.2 主要儀器及設備
4.2 材料制備
4.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
4.2.2 GO@Bi2WO6/BiOI的制備
4.3 材料表征
4.4 光催化降解實驗
4.4.1 實驗裝置
4.4.2 實驗操作
4.4.3 BPA標準曲線的建立及測定方法
4.4.4 實驗參數(shù)
4.5 結果與討論
4.5.1 表征結果分析
4.5.2 光實驗結果分析
4.5.3 反應機理推測
4.6 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 結論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 不足與展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及獲得的獎勵
致謝
本文編號:3738138
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【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 光催化氧化技術
1.1.1 光催化氧化技術原理
1.1.2 光催化氧化技術的應用
1.2 半導體光催化材料
1.2.1 半導體光催化材料
1.2.2 光催化材料的改性
1.3 鉍系光催化材料
1.3.1 鉍系光催化劑
1.3.2 鎢酸鉍(Bi2WO6)
1.3.3 碘氧化鉍(BiOI)
1.4 環(huán)境中的有機污染物
1.4.1 水環(huán)境污染問題
1.4.2 內分泌干擾物
1.4.3 四環(huán)素類有機物
1.5 選題意義及研究計劃
1.5.1 選題意義
1.5.2 研究目標
1.5.3 研究計劃
1.5.4 技術路線
第2章 Bi2WO6/BiOI@Fe3O4光催化劑催化降解TC實驗方案
2.1 實驗試劑和主要儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 主要儀器及設備
2.2 材料制備
2.2.1 Bi2WO6的制備
2.2.2 BiOI的制備
2.2.3 Bi2WO6/BiOI的制備
2.2.4 Bi2WO6/BiOI@Fe3O4的制備
2.3 材料表征
2.3.1 X射線衍射分析儀
2.3.2 傅立葉紅外光譜儀
2.3.3 掃描式電子顯微鏡
2.3.4 X射線光電子能譜
2.3.5 光致發(fā)光光譜測試
2.3.6 振動樣品磁強計
2.4 光催化降解實驗
2.4.1 實驗裝置
2.4.2 實驗操作
2.4.3 TC標準曲線的建立及其測定方法
2.4.4 實驗參數(shù)
第3章 Bi2WO6/BiOI@Fe3O4催化劑光催化降解TC結果分析
3.1 Bi2WO6/BiOI@Fe3O4復合光催化劑的表征
3.1.1 XRD分析
3.1.2 FTIR分析
3.1.3 FE-SEM和TEM分析
3.1.4 XPS分析
3.1.5 PL分析
3.1.6 磁滯回線
3.2 Bi2WO6/BiOI@Fe3O4光催化降解TC性能研究
3.2.1 不同F(xiàn)e3O4負載量
3.2.2 溶液pH
3.2.3 催化劑投加量
3.2.4 TC初始濃度
3.2.5 催化劑的循環(huán)利用
3.2.6 反應機理推測
3.3 本章小結
第4章 GO@Bi2WO6/BiOI材料光催化降解BPA性能研究
4.1 材料與試劑
4.1.1 實驗試劑
4.1.2 主要儀器及設備
4.2 材料制備
4.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
4.2.2 GO@Bi2WO6/BiOI的制備
4.3 材料表征
4.4 光催化降解實驗
4.4.1 實驗裝置
4.4.2 實驗操作
4.4.3 BPA標準曲線的建立及測定方法
4.4.4 實驗參數(shù)
4.5 結果與討論
4.5.1 表征結果分析
4.5.2 光實驗結果分析
4.5.3 反應機理推測
4.6 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 結論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 不足與展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及獲得的獎勵
致謝
本文編號:3738138
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