隨著藥物和個(gè)人護(hù)理品(Pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)的大量使用,其在環(huán)境中被檢測(cè)出來(lái)的頻率越來(lái)越高。環(huán)境中PPCPs會(huì)對(duì)水生生物產(chǎn)生毒害作用,并且存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)通過(guò)食物鏈來(lái)對(duì)人體健康造成危害。光催化高級(jí)氧化是一種反應(yīng)條件溫和并且能夠利用太陽(yáng)光的高級(jí)氧化技術(shù)(Advanced oxidation processes,AOPs),受到研究者們關(guān)注。開(kāi)發(fā)安全、高效、性能穩(wěn)定的光催化劑,是光催化技術(shù)能夠被大規(guī)模應(yīng)用的前提和關(guān)鍵。Cd S是一種帶隙只有2.4 e V的半導(dǎo)體,能夠?qū)梢?jiàn)光響應(yīng),但Cd S的光化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在光照下會(huì)被自身價(jià)帶上產(chǎn)生空穴氧化腐蝕。Ti O₂是一種廉價(jià)、綠色、穩(wěn)定光催化劑,但3.2 e V的帶隙意味著只能被占太陽(yáng)光譜4%的紫外光譜激發(fā)。利用兩種半導(dǎo)體構(gòu)建異質(zhì)結(jié)形成復(fù)合光催化劑是提高催化劑活性的有效途徑。因此,本研究通過(guò)合理設(shè)計(jì)獲得了具有較高光催化活性和穩(wěn)定性復(fù)合光催化劑。主要結(jié)論如下:本研究首先以水熱法制備了Cd S/Ti O₂復(fù)合光催化劑。Cd S和Ti...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 環(huán)境中的藥物和個(gè)人護(hù)理品(PPCPs)
        1.2.1 PPCPs在環(huán)境中的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化
        1.2.2 PPCPs在環(huán)境中的殘留水平與潛在風(fēng)險(xiǎn)
        1.2.3 布洛芬簡(jiǎn)介
    1.3 高級(jí)氧化技術(shù)處理PPCPs現(xiàn)狀
        1.3.1 芬頓和類(lèi)芬頓氧化
        1.3.2 臭氧氧化或催化臭氧氧化
        1.3.3 過(guò)硫酸鹽氧化
        1.3.4 電化學(xué)氧化
        1.3.5 超聲輔助氧化
        1.3.6 光催化氧化
    1.4 半導(dǎo)體光催化劑研究進(jìn)展
        1.4.1 半導(dǎo)體光催化劑的種類(lèi)
        1.4.2 提高光催化活性的方法
    1.5 研究目的、意義和內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究意義
        1.5.3 研究?jī)?nèi)容
        1.5.4 技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 光催化劑表征方法
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 微觀形貌分析
        2.2.3 紅外光譜分析
        2.2.4 X射線光電子能譜分析
        2.2.5 比表面積分析
        2.2.6 Zeta電位分析
        2.2.7 磁強(qiáng)度分析
        2.2.8 光電性能表征
    2.3 光催化劑暗吸附布洛芬實(shí)驗(yàn)
    2.4 光催化劑可見(jiàn)光降解布洛芬實(shí)驗(yàn)
        2.4.1 光催化實(shí)驗(yàn)
        2.4.2 回收復(fù)用實(shí)驗(yàn)
        2.4.3 初始pH值影響實(shí)驗(yàn)
        2.4.4 活性氧物質(zhì)捕獲實(shí)驗(yàn)
    2.5 分析方法
        2.5.1 布洛芬濃度測(cè)定方法
        2.5.2 降解率計(jì)算及一級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合
3 CdS/TiO₂的制備及其可見(jiàn)光催化降解布洛芬性能
    3.1 引言
    3.2 CdS/TiO₂復(fù)合光催化劑的制備
        3.2.1 CdS的制備
        3.2.2 CdS/TiO₂的制備
    3.3 CdS/TiO₂復(fù)合光催化劑的表征
        3.3.1 成分分析
        3.3.2 晶體結(jié)構(gòu)和形貌分析
        3.3.3 光電性能分析
    3.4 CdS/TiO₂可見(jiàn)光降解布洛芬性能及機(jī)制分析
        3.4.1 光催化劑性能評(píng)估
        3.4.2 活性氧物質(zhì)捕獲實(shí)驗(yàn)
        3.4.3 帶隙結(jié)構(gòu)分析
        3.4.4 異質(zhì)結(jié)種類(lèi)分析和光催化活性增強(qiáng)機(jī)理
    3.5 本章小結(jié)
4 Z型磁性CdS/Fe₃O₄/TiO₂制備及其可見(jiàn)光催化降解布洛芬性能
    4.1 引言
    4.2 CdS/Fe₃O₄/TiO₂復(fù)合光催化劑制備
        4.2.1 TiO₂/Fe₃O₄的制備
        4.2.2 CdS/Fe₃O₄/TiO₂的制備
    4.3 CdS/Fe₃O₄/TiO₂復(fù)合光催化劑表征
        4.3.1 成分分析
        4.3.2 晶體結(jié)構(gòu)和形貌分析
        4.3.3 比表面積和表面電位分析
        4.3.4 光電性能分析
        4.3.5 磁強(qiáng)度分析
    4.4 CdS/Fe₃O₄/TiO₂可見(jiàn)光降解布洛芬性能
        4.4.1 復(fù)合光催化劑在黑暗中布洛芬吸附性能
        4.4.2 復(fù)合光催化劑組分優(yōu)化
        4.4.3 復(fù)合光催化劑合成溫度優(yōu)化
        4.4.4 復(fù)合光催化劑投加量?jī)?yōu)化
        4.4.5 不同種類(lèi)復(fù)合光催化劑對(duì)布洛芬降解率分析
        4.4.6 溶液初始p H值對(duì)布洛芬降解率的影響
        4.4.7 初始濃度對(duì)布洛芬降解率的影響
        4.4.8 光催化劑回收復(fù)用性能分析
    4.5 CdS/Fe₃O₄/TiO₂可見(jiàn)光降解布洛芬機(jī)制分析
        4.5.1 活性氧物質(zhì)捕獲實(shí)驗(yàn)
        4.5.2 帶隙結(jié)構(gòu)分析
        4.5.3 異質(zhì)結(jié)種類(lèi)分析和光催化活性增強(qiáng)機(jī)理
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3794228