近幾年來尾礦廢物的重新利用,變得越來越重要,其中黃鐵礦(pyrite)也因作為尾礦廢物的主要成分而備受關(guān)注。作為自然界含量最豐富的硫化礦物之一,pyrite因易在潮濕的空氣中氧化而成為酸性礦山廢水產(chǎn)生的主要原因。雖然pyrite易氧化,但其本身具有半導(dǎo)體材料的特性。pyrite帶隙為0.95 e V較窄,光吸收范圍廣,具有光催化活性。因此,可以利用pyrite作為光催化材料來處理環(huán)境中的污染物。然而,pyrite的穩(wěn)定性較差。環(huán)境介質(zhì)中的黃鐵礦除了易被O₂和H₂O氧化外,在長(zhǎng)期光照條件下也會(huì)被光腐蝕。為了更好的利用黃鐵礦的光催化性能,本論文選擇氧化石墨烯(GO)抑制pyrite氧化和光腐蝕同時(shí)提高其光催化能,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一套可以輸出至上位機(jī)顯示的、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)溶液pH值與溫度的檢測(cè)儀,將其與光催化反應(yīng)儀結(jié)合使用,可以實(shí)時(shí)觀察到反應(yīng)溶液的pH值與溫度變化,從而更好的控制污染物光降解效率。研究結(jié)果如下:(1)采用環(huán)境友好的物理研磨的方法使GO包覆pyrite,成功的制備了黃鐵礦-氧化石墨烯復(fù)合材料(GO-pyrite)。通過掃描電子顯微鏡(S...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    §1.1 研究背景
    §1.2 天然礦物材料的研究現(xiàn)狀
    §1.3 鐵的金屬礦物在污水治理中的應(yīng)用
        §1.3.1 鐵的氧化礦物在污水治理中的應(yīng)用
        §1.3.2 鐵的硫化礦物在污水治理中的應(yīng)用
    §1.4 黃鐵礦的性能及其在污水治理中的應(yīng)用
        §1.4.1 黃鐵礦的結(jié)構(gòu)與基本性能
        §1.4.2 黃鐵礦在污水治理中的應(yīng)用
    §1.5 光對(duì)黃鐵礦腐蝕的影響
    §1.6 黃鐵礦腐蝕的抑制作用
    §1.7 pH值對(duì)污染物降解的影響
    §1.8 論文研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
        §1.8.1 論文研究的主要內(nèi)容
        §1.8.2 論文研究的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 GO-pyrite的表征與鈍化機(jī)理
    §2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        §2.1.1 實(shí)驗(yàn)主要材料與儀器
        §2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
    §2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        §2.2.1 樣品最佳制備條件
        §2.2.2 SEM分析
        §2.2.3 XRD與 HRTEM分析
        §2.2.4 FT-IR與 Raman分析
        §2.2.5 TGA分析
        §2.2.6 XPS分析
    §2.3 本章小結(jié)
第三章 GO-pyrite的抗腐蝕性
    §3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        §3.1.1 實(shí)驗(yàn)主要材料與儀器
        §3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
    §3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        §3.2.1 GO-pyrite的鐵離子溶出實(shí)驗(yàn)
        §3.2.2 溶出過程的pH值測(cè)試
        §3.2.3 SEM分析
        §3.2.4 CV曲線分析
        §3.2.5 XPS分析
    §3.3 本章小結(jié)
第四章 GO-pyrite的光催化性能
    §4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        §4.1.1 實(shí)驗(yàn)主要材料與儀器
        §4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
    §4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        §4.2.1 GO-pyrite材料對(duì)RhB的吸附性能
        §4.2.2不同pH值時(shí)GO-pyrite對(duì) RhB的降解效果
        §4.2.3 pH=3時(shí)GO-pyrite對(duì)不同濃度RhB的降解效果
        §4.2.4 光催化過程中活性氧化物種捕捉實(shí)驗(yàn)
    §4.3 本章小結(jié)
第五章 GO-pyrite的光電性能
    §5.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        §5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料主要材料與儀器
        §5.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
    §5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        §5.2.1 UV-vis NIR分析
        §5.2.2 PL分析
        §5.2.3 EIS曲線分析
        §5.2.4 TRPL分析
        §5.2.5 I-T曲線分析
        §5.2.6 SR-PES分析
        §5.2.7 M-S曲線分析
        §5.2.8 EPR分析
    §5.3 本章小結(jié)
第六章 實(shí)時(shí)pH與溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    §6.1 實(shí)時(shí)pH與溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
        §6.1.1 實(shí)時(shí)pH與溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)要求
        §6.1.2 實(shí)時(shí)pH與溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖
    §6.2 實(shí)時(shí)pH與溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
        §6.2.1 開發(fā)環(huán)境介紹
        §6.2.2 主要元器件
        §6.2.3 核心控制電路
        §6.2.4 pH傳感模塊與A/D轉(zhuǎn)換電路
        §6.2.5 USB轉(zhuǎn)串口與顯示電路
        §6.2.6 實(shí)時(shí)pH值與溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)物
        §6.2.7 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與光反應(yīng)儀測(cè)試示意圖
    §6.3 上位機(jī)控制程序設(shè)計(jì)
        §6.3.1 上位機(jī)驅(qū)動(dòng)程序
        §6.3.2 開發(fā)環(huán)境介紹
        §6.3.3 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊
        §6.3.4 測(cè)試結(jié)果
    §6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    §7.1 總結(jié)
    §7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者在攻讀碩士期間主要研究成果



本文編號(hào)：3953649