錫酸鋅/石墨烯復(fù)合氣凝膠的制備、表征及其光催化性能研究
發(fā)布時間:2025-03-15 02:32
伴隨著社會經(jīng)濟和工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展,我國水污染問題日趨嚴重,對人類的健康和生產(chǎn)生活造成了嚴重干擾,如何有效控制有機廢水污染與微生物污染成為亟待解決的問題。最近的研究表明,與傳統(tǒng)的廢水處理方法相比,光催化技術(shù)具有環(huán)境友好、節(jié)能、反應(yīng)條件溫和的優(yōu)點,以及利用太陽光的潛力和不產(chǎn)生二次污染的潛力,在廢水處理中具有廣闊的前景。通常認為光催化反應(yīng)過程與微觀表面結(jié)構(gòu)密切相關(guān),例如晶體相結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度、表面積和助催化劑等。因此,材料類別及其可控的制備對其光催化活性至關(guān)重要。新興的環(huán)境凈化應(yīng)用要求試劑不僅具有高凈化效率,而且還能夠承受機械變形而不會造成二次污染和性能下降。為此,本研究通過將ZnSn(OH)6與氧化石墨烯(GO)復(fù)合,真空冷凍干燥其水凝膠前軀體,控制合成了系列具有高效光催化活性的ZnSnO3/RGO氣凝膠(ZGA)。采取一系列表征手段對制備樣品的微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)、光電性質(zhì)及比表面積等進行表征。以亞甲基藍(MB)和環(huán)丙沙星(CIP)廢水為研究對象,評價了復(fù)合光催化劑在自然光下和模擬太陽光下對有機物的降解能力,并通過抑菌實驗評價了復(fù)合光催化劑對大腸桿菌...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 光催化技術(shù)簡介
1.2.1 光催化技術(shù)原理
1.2.2 光催化活性影響因素
1.2.3 催化劑的改性途徑
1.3 石墨烯材料的發(fā)展與應(yīng)用
1.4 本課題的研究目的和意義
第二章 實驗內(nèi)容與研究方法
2.1 實驗內(nèi)容
2.2 研究方法
2.2.1 實驗試劑與儀器
2.2.2 催化劑的表征方法
2.2.3 光催化反應(yīng)中光源的選擇
2.2.4 光催化活性研究
2.2.5 光催化反應(yīng)中主要活性物種的檢測
2.2.6 電化學(xué)測試
2.2.7 抑菌實驗
第三章 柔性石墨烯氣凝膠宏觀整體塊狀材料的可控制備
3.1 引言
3.2 GA的制備
3.3 GA的表征
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 GA的制備與表征
3.4.2 GA對不同有機溶劑的吸附性能
3.4.3 GA的光催化活性及其潛在應(yīng)用
3.5 本章小結(jié)
第四章 p H值和水熱處理對Zn Sn(OH)6 光催化劑微觀結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響
4.1 引言
4.2 催化劑的制備與表征
4.2.1 ZnSn(OH)6 的制備
4.2.2 ZnSn(OH)6 光催化劑的表征手段
4.2.3 ZnSn(OH)6 光催化劑的光催化活性評估
4.2.4 ZnSn(OH)6 電化學(xué)測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 pH的影響
4.3.2 熱處理和溶劑的影響
4.3.3 光催化活性增強的機理
4.4 本章小結(jié)
第五章 錫酸鋅/石墨烯氣凝膠的制備、吸附與降解活性研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 主要儀器與試劑
5.2.2 材料的制備
5.2.3 樣品的表征方法
5.2.4 光催化活性試驗
5.2.5 催化劑電化學(xué)測試及抑菌實驗
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 樣品形態(tài),結(jié)構(gòu)及組成
5.3.2 ZGA復(fù)合材料的光催化性能以及循環(huán)穩(wěn)定性
5.3.3 復(fù)合材料的活性物種檢測和抑菌實驗
5.3.4 不同ZGA復(fù)合材料的光催化活性和能帶結(jié)構(gòu)的影響因素
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
本文編號:4035015
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 光催化技術(shù)簡介
1.2.1 光催化技術(shù)原理
1.2.2 光催化活性影響因素
1.2.3 催化劑的改性途徑
1.3 石墨烯材料的發(fā)展與應(yīng)用
1.4 本課題的研究目的和意義
第二章 實驗內(nèi)容與研究方法
2.1 實驗內(nèi)容
2.2 研究方法
2.2.1 實驗試劑與儀器
2.2.2 催化劑的表征方法
2.2.3 光催化反應(yīng)中光源的選擇
2.2.4 光催化活性研究
2.2.5 光催化反應(yīng)中主要活性物種的檢測
2.2.6 電化學(xué)測試
2.2.7 抑菌實驗
第三章 柔性石墨烯氣凝膠宏觀整體塊狀材料的可控制備
3.1 引言
3.2 GA的制備
3.3 GA的表征
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 GA的制備與表征
3.4.2 GA對不同有機溶劑的吸附性能
3.4.3 GA的光催化活性及其潛在應(yīng)用
3.5 本章小結(jié)
第四章 p H值和水熱處理對Zn Sn(OH)6 光催化劑微觀結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響
4.1 引言
4.2 催化劑的制備與表征
4.2.1 ZnSn(OH)6 的制備
4.2.2 ZnSn(OH)6 光催化劑的表征手段
4.2.3 ZnSn(OH)6 光催化劑的光催化活性評估
4.2.4 ZnSn(OH)6 電化學(xué)測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 pH的影響
4.3.2 熱處理和溶劑的影響
4.3.3 光催化活性增強的機理
4.4 本章小結(jié)
第五章 錫酸鋅/石墨烯氣凝膠的制備、吸附與降解活性研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 主要儀器與試劑
5.2.2 材料的制備
5.2.3 樣品的表征方法
5.2.4 光催化活性試驗
5.2.5 催化劑電化學(xué)測試及抑菌實驗
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 樣品形態(tài),結(jié)構(gòu)及組成
5.3.2 ZGA復(fù)合材料的光催化性能以及循環(huán)穩(wěn)定性
5.3.3 復(fù)合材料的活性物種檢測和抑菌實驗
5.3.4 不同ZGA復(fù)合材料的光催化活性和能帶結(jié)構(gòu)的影響因素
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
本文編號:4035015
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