印染廢水在我國(guó)工業(yè)廢水中占有很大比重,成為威脅我國(guó)水環(huán)境安全的污染源之一。在眾多水處理技術(shù)中,絮凝法具有易操作、成本低和易于工業(yè)化的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。本文采用絮凝法實(shí)現(xiàn)了印染廢水的脫色,得到了大量的絮凝淤泥廢棄物。淤泥廢棄物常用的處理方法通常是焚燒和填埋,容易對(duì)環(huán)境造成二次污染。本文將富含氮、硫的絮凝淤泥作為前體,熱解處理制備了雜原子摻雜碳材料并應(yīng)用于電化學(xué)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。本文主要做了以下三部分工作。(1)采用雙氰胺-甲醛樹(shù)脂(DFR)為絮凝劑處理印染廢水,研究發(fā)現(xiàn),DFR對(duì)活性紅(K-2BP)的去除率為97.3%,染料吸附量可達(dá)8000 mg g^-1。控制熱解前體中DFR的含量制備了N,S-雙摻雜多孔碳。DFR既是絮凝劑,在熱解過(guò)程中又起到造孔劑的作用,可以作為制備碳材料的軟模板。堿性溶液中ORR測(cè)試結(jié)果表明,NS-DF-2的起始電位為0.98 V,半波電位為0.82 V,其極限電流密度為5.56 m A cm^-2,電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性和抗甲醇性能都優(yōu)于商業(yè)20 wt%Pt/C。超級(jí)電容器測(cè)試表明:1 A g^-1時(shí),...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 染料廢水概述
        1.2.1 染料的分類(lèi)
        1.2.2 染料廢水的來(lái)源及特點(diǎn)
        1.2.3 染料廢水的處理
    1.3 絮凝法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 絮凝劑的分類(lèi)
        1.3.2 絮凝機(jī)理
    1.4 有機(jī)高分子絮凝劑的研究進(jìn)展
        1.4.1 改性淀粉絮凝劑
        1.4.2 改性殼聚糖絮凝劑
    1.5 模板法制備多孔碳材料概述
        1.5.1 硬/軟模板法
        1.5.2 鹽封法
    1.6 課題的研究意義及內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 氧還原催化劑的表征
        2.2.1 掃描電子顯微鏡/元素分析/元素映射(SEM/EDS/mapping)
        2.2.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.3 X-射線(xiàn)衍射光譜(XRD)
        2.2.4 拉曼光譜(Raman)
        2.2.5 氮?dú)馕?脫附(BET)
        2.2.6 X-射線(xiàn)光電子能譜(XPS)
        2.2.7 熱重分析儀(TG)
    2.3 電化學(xué)氧還原性能測(cè)試
        2.3.1 工作電極的制備
        2.3.2 旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極(RDE)的測(cè)試
        2.3.3 旋轉(zhuǎn)環(huán)盤(pán)電極(RRDE)的測(cè)試
    2.4 電化學(xué)超電性能測(cè)試
        2.4.1 工作電極的制備
        2.4.2 超電性能測(cè)試
第三章 絮凝劑作為軟模板制備N(xiāo),S-雙摻雜多孔碳
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 絮凝實(shí)驗(yàn)及絮體的制備
        3.2.2 氮、硫雙摻雜多孔碳材料的制備
        3.2.3 氮、硫雙摻雜多孔碳材料的表征
        3.2.4 電催化性能測(cè)試及超電性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 絮凝實(shí)驗(yàn)及絮凝淤泥制備
        3.3.2 碳材料TG表征和N2吸附-脫附測(cè)試
        3.3.3 碳材料形貌表征
        3.3.4 碳材料XPS表征
        3.3.5 碳材料XRD和 Raman表征
        3.3.6 催化劑ORR性能分析
        3.3.7 超電性能測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 絮凝淤泥限域熱解制備N(xiāo)、S雙摻雜碳材料及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 絮凝劑BDATS的制備
        4.2.2 絮凝濃度的考察
        4.2.3 氮、硫雙摻雜多孔碳材料的制備
        4.2.4 電催化性能測(cè)試及超電性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 絮凝濃度的考察
        4.3.2 碳材料形貌表征
        4.3.3 碳材料XRD、Raman、BET表征
        4.3.4 碳材料XPS表征
        4.3.5 催化劑ORR性能分析
        4.3.6 超電性能測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 絮凝淤泥限域熱解制備Fe、N共摻雜碳材料及其電化學(xué)性能的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 鐵、氮共摻雜多孔碳材料的制備
        5.2.2 電催化性能測(cè)試及超電性能測(cè)試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 碳材料形貌表征
        5.3.2 碳材料BET、XRD表征
        5.3.3 碳材料XPS表征
        5.3.4 催化劑ORR性能分析
        5.3.5 超電性能測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3857254