石墨烯/過渡金屬氧化物的制備及其吸附、光催化性能的研究
發(fā)布時間:2021-01-08 11:23
伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,人類肆無忌憚的開采以及工業(yè)廢水的過度排放,包括生態(tài)系統(tǒng)和人類健康等環(huán)境問題變得越來越嚴重;其中造成最大的危害就是工業(yè)廢水的大量排放,如果不及時有效地治理這些污染物,將直接威脅人類的生存;因此,本課題旨在水體中污染物的高效去除,研究制備了新型石墨烯和金屬氧化物的復合材料,探索了其吸附重金屬離子和光催化降解有機染料的性能。其主要研究的內(nèi)容有:1、以氧化石墨烯作為基底,采用回流和溶劑熱聯(lián)合法首次制備了具有較高介孔材料的RGO/Mn3O4納米吸附劑,通過紅外光譜分析(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS和SEM-Maping)、透射電鏡(TEM)、比表面積分析(BET)及X射線光電子能譜分析(XPS)等方法對材料進行系統(tǒng)的表征,結(jié)果表明RGO/Mn3O4對重金屬Sb(III)和Sb(V)具有較高的穩(wěn)定性和吸附性能。等溫吸附實驗數(shù)據(jù)復合朗格繆爾(Langmuir)吸附模型,且擬合得到最大的理論吸附量分別為151.84和105.50 mg/g;動力學表明了吸附過程符合準二級動力學,其線性相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9926和0.9969,表...
【文章來源】:南昌航空大學江西省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 銻污染的危害
1.1.2 甲基藍染料污染的危害
1.2 銻的去除技術(shù)
1.2.1 混凝沉淀法
1.2.2 吸附法
1.2.3 膜分離法
1.2.4 固相萃取法
1.3 染料的去除技術(shù)
1.3.1 生物處理法
1.3.2 染料萃取法
1.3.3 電化學氧化法
1.3.4 光催化法
1.4 石墨烯的概述
1.5 論文研究的目的和內(nèi)容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
2.1 實驗儀器及設(shè)備
2.2 實驗試劑
2.3 實驗方法
2.3.1 溶液配制
2.3.2 溶液中銻含量的檢測
2.4 材料的表征
2.4.1 X射線衍射分析(XRD)
2.4.2 分子光譜技術(shù)分析
2.4.2.1 傅里葉紅外光譜分析(FT-IR)
2.4.2.2 拉曼光譜分析(Raman)
2.4.3 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
2.4.4 透射電子顯微鏡分析(TEM)
2.4.5 紫外可見漫反射技術(shù)(UV-Vis DRS)
2.4.6 X射線光電子能譜(XPS)
2.4.7 比表面積分析(BET)
2.4.8 Zeta電位分析(Zeta potential)
2.4.9 電化學性能測試
2.4.10 熒光分析(PL)
2.5 光催化降解有機污染物的測試
3O4納米復合物的制備及其除銻性能研究">第3章 RGO/Mn3O4納米復合物的制備及其除銻性能研究
3.1 實驗部分
3O4納米復合物的合成"> 3.1.1 RGO/Mn3O4納米復合物的合成
3O4去除Sb(III)和Sb(V)的性能研究"> 3.1.2 RGO/Mn3O4去除Sb(III)和Sb(V)的性能研究
3.1.2.1 等溫吸附曲線
3.1.2.2 吸附動力學研究
3.1.2.3 pH的影響
3.1.2.4 固定床柱子吸附實驗
3.2 結(jié)果與討論
3O4納米復合物的表征"> 3.2.1 RGO/Mn3O4納米復合物的表征
3.2.1.1 X-射線衍射分析
3.2.1.2 傅里葉紅外光譜分析
3.2.1.3 拉曼分析
3.2.1.4 電子顯微鏡分析
3.2.1.5 比表面積分析
3.2.1.6 X射線光電子能譜
3.2.1.7 能譜分析
3O4去除Sb(III)和Sb(V)的性能研究"> 3.2.2 RGO/Mn3O4去除Sb(III)和Sb(V)的性能研究
3.2.2.1 吸附等溫曲線
3.2.2.2 吸附動力學研究
3.2.2.3 pH的影響
3.2.2.4 實際應用
3.2.2.5 固定床柱實驗
3.3 本章小結(jié)
第4章 G-MCO納米復合物的可控制備及其光催化性能研究
4.1 實驗部分
4.1.1 G-MCO納米復合物的合成
4.1.2 G-MCO光催化去除甲基藍的性能研究
4.1.3 羥基自由基分析
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 G-MCO納米復合物的表征
4.2.1.1 X-射線衍射分析
4.2.1.2 傅里葉紅外光譜分析
4.2.1.3 拉曼分析
4.2.1.4 電子顯微鏡分析
4.2.1.5 比表面積分析
4.2.1.6 X射線光電子能譜
4.3 G-MCO復合物形成機理研究
4.4 G-MCO光催化去除甲基藍的性能研究
4.5 G-MCO光催化機理研究
4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文及專利
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]去除廢水中頑固污染物:染料廢水脫色和生物降解的聯(lián)合處理過程(英文)[J]. Carolyn Palma,Andrea Carvajal,Carlos Vásquez,Elsa Contreras. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2011(04)
[2]銻環(huán)境健康效應的研究進展[J]. 戈兆鳳,韋朝陽. 環(huán)境與健康雜志. 2011(07)
[3]發(fā)光細菌在水環(huán)境生物毒性檢測中應用的研究進展[J]. 吳泳標,張國霞,許玫英,張家強,孫國萍. 微生物學通報. 2010(08)
[4]銻在水中的形態(tài)變化及除銻技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 李雙雙,戴友芝,羅春香,李芳郴,史雷. 化工環(huán)保. 2009(02)
[5]石墨烯的合成與應用[J]. 黃桂榮,陳建. 炭素技術(shù). 2009(01)
[6]電化學氧化技術(shù)在印染廢水處理中的應用[J]. 楊少斌,費學寧,張建博. 廣東化工. 2008(02)
[7]紡織品禁用偶氮染料的檢測[J]. 阿陽. 紡織科技進展. 2007(06)
[8]我國染料工業(yè)發(fā)展新特點和面臨的新形勢[J]. 章杰. 印染. 2007(22)
[9]對于我國推行政府綠色采購的思考[J]. 王軍,岳思羽,湯大偉. 中國發(fā)展. 2007(01)
[10]談禁用偶氮染料[J]. 孫占懷. 化學教育. 2005(06)
碩士論文
[1]離子交換樹脂去除原水中銻的研究[D]. 李佳佳.昆明理工大學 2014
本文編號:2964509
【文章來源】:南昌航空大學江西省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 銻污染的危害
1.1.2 甲基藍染料污染的危害
1.2 銻的去除技術(shù)
1.2.1 混凝沉淀法
1.2.2 吸附法
1.2.3 膜分離法
1.2.4 固相萃取法
1.3 染料的去除技術(shù)
1.3.1 生物處理法
1.3.2 染料萃取法
1.3.3 電化學氧化法
1.3.4 光催化法
1.4 石墨烯的概述
1.5 論文研究的目的和內(nèi)容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
2.1 實驗儀器及設(shè)備
2.2 實驗試劑
2.3 實驗方法
2.3.1 溶液配制
2.3.2 溶液中銻含量的檢測
2.4 材料的表征
2.4.1 X射線衍射分析(XRD)
2.4.2 分子光譜技術(shù)分析
2.4.2.1 傅里葉紅外光譜分析(FT-IR)
2.4.2.2 拉曼光譜分析(Raman)
2.4.3 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
2.4.4 透射電子顯微鏡分析(TEM)
2.4.5 紫外可見漫反射技術(shù)(UV-Vis DRS)
2.4.6 X射線光電子能譜(XPS)
2.4.7 比表面積分析(BET)
2.4.8 Zeta電位分析(Zeta potential)
2.4.9 電化學性能測試
2.4.10 熒光分析(PL)
2.5 光催化降解有機污染物的測試
3O4納米復合物的制備及其除銻性能研究">第3章 RGO/Mn3O4納米復合物的制備及其除銻性能研究
3.1 實驗部分
3O4納米復合物的合成"> 3.1.1 RGO/Mn3O4納米復合物的合成
3O4去除Sb(III)和Sb(V)的性能研究"> 3.1.2 RGO/Mn3O4去除Sb(III)和Sb(V)的性能研究
3.1.2.1 等溫吸附曲線
3.1.2.2 吸附動力學研究
3.1.2.3 pH的影響
3.1.2.4 固定床柱子吸附實驗
3.2 結(jié)果與討論
3O4納米復合物的表征"> 3.2.1 RGO/Mn3O4納米復合物的表征
3.2.1.1 X-射線衍射分析
3.2.1.2 傅里葉紅外光譜分析
3.2.1.3 拉曼分析
3.2.1.4 電子顯微鏡分析
3.2.1.5 比表面積分析
3.2.1.6 X射線光電子能譜
3.2.1.7 能譜分析
3O4去除Sb(III)和Sb(V)的性能研究"> 3.2.2 RGO/Mn3O4去除Sb(III)和Sb(V)的性能研究
3.2.2.1 吸附等溫曲線
3.2.2.2 吸附動力學研究
3.2.2.3 pH的影響
3.2.2.4 實際應用
3.2.2.5 固定床柱實驗
3.3 本章小結(jié)
第4章 G-MCO納米復合物的可控制備及其光催化性能研究
4.1 實驗部分
4.1.1 G-MCO納米復合物的合成
4.1.2 G-MCO光催化去除甲基藍的性能研究
4.1.3 羥基自由基分析
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 G-MCO納米復合物的表征
4.2.1.1 X-射線衍射分析
4.2.1.2 傅里葉紅外光譜分析
4.2.1.3 拉曼分析
4.2.1.4 電子顯微鏡分析
4.2.1.5 比表面積分析
4.2.1.6 X射線光電子能譜
4.3 G-MCO復合物形成機理研究
4.4 G-MCO光催化去除甲基藍的性能研究
4.5 G-MCO光催化機理研究
4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文及專利
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]去除廢水中頑固污染物:染料廢水脫色和生物降解的聯(lián)合處理過程(英文)[J]. Carolyn Palma,Andrea Carvajal,Carlos Vásquez,Elsa Contreras. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2011(04)
[2]銻環(huán)境健康效應的研究進展[J]. 戈兆鳳,韋朝陽. 環(huán)境與健康雜志. 2011(07)
[3]發(fā)光細菌在水環(huán)境生物毒性檢測中應用的研究進展[J]. 吳泳標,張國霞,許玫英,張家強,孫國萍. 微生物學通報. 2010(08)
[4]銻在水中的形態(tài)變化及除銻技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 李雙雙,戴友芝,羅春香,李芳郴,史雷. 化工環(huán)保. 2009(02)
[5]石墨烯的合成與應用[J]. 黃桂榮,陳建. 炭素技術(shù). 2009(01)
[6]電化學氧化技術(shù)在印染廢水處理中的應用[J]. 楊少斌,費學寧,張建博. 廣東化工. 2008(02)
[7]紡織品禁用偶氮染料的檢測[J]. 阿陽. 紡織科技進展. 2007(06)
[8]我國染料工業(yè)發(fā)展新特點和面臨的新形勢[J]. 章杰. 印染. 2007(22)
[9]對于我國推行政府綠色采購的思考[J]. 王軍,岳思羽,湯大偉. 中國發(fā)展. 2007(01)
[10]談禁用偶氮染料[J]. 孫占懷. 化學教育. 2005(06)
碩士論文
[1]離子交換樹脂去除原水中銻的研究[D]. 李佳佳.昆明理工大學 2014
本文編號:2964509
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