鎳鐵水滑石/石墨烯復合材料的制備及催化性能研究
發(fā)布時間:2022-11-12 10:40
類水滑石及其尖晶石衍生物因結構組成可調、比表面積巨大、化學性質穩(wěn)定等特點被廣泛應用于催化、能量儲存、環(huán)境修復等領域。以其為催化劑活化過硫酸鹽可解決傳統(tǒng)催化劑金屬溶出量大,難以回收再利用等問題,但作為電極材料其導電性仍有待進一步提高。石墨烯具有卓越的機械強度,巨大的比表面積,增強的導電性能,作為催化劑和催化劑載體備受關注。以石墨烯為載體制備的類水滑石-石墨烯復合材料可以有效避免活性組分的團聚,使其具有更大的比表面積和更強的催化性能,同時,石墨烯的引入使得復合材料導電性增強。此類復合材料不僅可以做為催化劑應用于高級氧化技術,也可以作為電極材料應用于電催化系統(tǒng);诖,本論文進行了如下研究工作:(1)通過水熱法制備Ni-Fe-LDH-rGO催化劑,構建一種LDH-rGO活化PDS的電化學強化方法處理羅丹明B(RhB)廢水。確定體系的最優(yōu)降解條件為:染料初始濃度20mg L一、催化劑用量1.0 gL-1、氧化劑用量1.0 g L-1、電流密度19.53 mA cm-2、初始pH為6.8。LDH、rGO和LDH-rGO三種催化劑在25 min內對RhB的降解效率分別為56.33%,82.42%,...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 類水滑石化合物研究進展
1.1.1 類水滑石簡介
1.1.2 類水滑石衍生物
1.1.3 類水滑石化合物在環(huán)境領域中的應用
1.2 硫酸根自由基研究進展
1.2.1 硫酸根自由基的性質
1.2.2 硫酸根自由基的產(chǎn)生方式
1.2.3 硫酸根自由基在環(huán)境污染治理領域的研究進展
1.3 氧還原與氧析出研究進展
1.3.1 氧還原研究進展
1.3.2 氧析出研究進展
1.4 本文研究意義與內容
1.4.1 本文研究意義
1.4.2 本文研究內容
2 Ni-Fe-LDH-rGO的制備及電化學輔助其活化過硫酸鹽降解羅丹明B廢水
2.1 引言
2.2 實驗藥品與儀器設備
2.3 實驗內容
2.3.1 催化劑的制備
2.3.2 催化劑的表征
2.3.3 污染物的降解
2.4 結果與討論
2.4.1 催化劑表征
2.4.2 影響因素優(yōu)化
2.4.3 不同催化劑脫色效果研究
2.4.4 不同降解體系脫色效果研究
2.4.5 催化劑的穩(wěn)定性測試
2.4.6 降解機理的初步探索
2.5 本章小結
3 NiO-NiFe_2O_4-rGO的制備及催化活化過一硫酸鹽降解羅丹明B廢水
3.1 引言
3.2 實驗藥品與儀器設備
3.3 實驗內容
3.3.1 催化劑的制備
3.3.2 催化劑的表征
3.3.3 污染物的降解
3.4 結果與討論
3.4.1 催化劑表征
3.4.2 影響因素考察
3.4.3 不同降解體系脫色效果研究
3.4.4 自由基淬滅劑的影響
3.4.5 催化劑的穩(wěn)定性測試
3.5 本章小結
4 NiO-NiFe_2O_4-rGO修飾電極電催化氧還原和氧析出性能研究
4.1 引言
4.2 試驗藥品與儀器設備
4.3 電催化氧還原性能測試
4.3.1 在K_3[Fe(CN)_6]中的性質考察
4.3.2 在HClO_4中的性質考察
4.3.3 在PBS中的性質考察
4.3.4 在KOH溶液中的性質考察
4.4 電催化氧析出性能測試
4.4.1 修飾電極的析氧電催化性能
4.4.2 掃速的影響
4.4.3 KOH濃度的影響
4.4.4 析氧穩(wěn)定性能
4.4.5 EIS測試
4.5 本章小結
結論
主要研究成果
課題展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
博士論文
[1]非均相Co3O4/GO/PMS體系催化氧化降解染料廢水的研究[D]. 時鵬輝.東華大學 2013
碩士論文
[1]基于硫酸根自由基降解水中有機污染物的研究[D]. 蘇勝男.濟南大學 2013
[2]鎂鋁水滑石低溫吸附脫除硫化氫的研究[D]. 張驕佼.昆明理工大學 2013
本文編號:3706217
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 類水滑石化合物研究進展
1.1.1 類水滑石簡介
1.1.2 類水滑石衍生物
1.1.3 類水滑石化合物在環(huán)境領域中的應用
1.2 硫酸根自由基研究進展
1.2.1 硫酸根自由基的性質
1.2.2 硫酸根自由基的產(chǎn)生方式
1.2.3 硫酸根自由基在環(huán)境污染治理領域的研究進展
1.3 氧還原與氧析出研究進展
1.3.1 氧還原研究進展
1.3.2 氧析出研究進展
1.4 本文研究意義與內容
1.4.1 本文研究意義
1.4.2 本文研究內容
2 Ni-Fe-LDH-rGO的制備及電化學輔助其活化過硫酸鹽降解羅丹明B廢水
2.1 引言
2.2 實驗藥品與儀器設備
2.3 實驗內容
2.3.1 催化劑的制備
2.3.2 催化劑的表征
2.3.3 污染物的降解
2.4 結果與討論
2.4.1 催化劑表征
2.4.2 影響因素優(yōu)化
2.4.3 不同催化劑脫色效果研究
2.4.4 不同降解體系脫色效果研究
2.4.5 催化劑的穩(wěn)定性測試
2.4.6 降解機理的初步探索
2.5 本章小結
3 NiO-NiFe_2O_4-rGO的制備及催化活化過一硫酸鹽降解羅丹明B廢水
3.1 引言
3.2 實驗藥品與儀器設備
3.3 實驗內容
3.3.1 催化劑的制備
3.3.2 催化劑的表征
3.3.3 污染物的降解
3.4 結果與討論
3.4.1 催化劑表征
3.4.2 影響因素考察
3.4.3 不同降解體系脫色效果研究
3.4.4 自由基淬滅劑的影響
3.4.5 催化劑的穩(wěn)定性測試
3.5 本章小結
4 NiO-NiFe_2O_4-rGO修飾電極電催化氧還原和氧析出性能研究
4.1 引言
4.2 試驗藥品與儀器設備
4.3 電催化氧還原性能測試
4.3.1 在K_3[Fe(CN)_6]中的性質考察
4.3.2 在HClO_4中的性質考察
4.3.3 在PBS中的性質考察
4.3.4 在KOH溶液中的性質考察
4.4 電催化氧析出性能測試
4.4.1 修飾電極的析氧電催化性能
4.4.2 掃速的影響
4.4.3 KOH濃度的影響
4.4.4 析氧穩(wěn)定性能
4.4.5 EIS測試
4.5 本章小結
結論
主要研究成果
課題展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
博士論文
[1]非均相Co3O4/GO/PMS體系催化氧化降解染料廢水的研究[D]. 時鵬輝.東華大學 2013
碩士論文
[1]基于硫酸根自由基降解水中有機污染物的研究[D]. 蘇勝男.濟南大學 2013
[2]鎂鋁水滑石低溫吸附脫除硫化氫的研究[D]. 張驕佼.昆明理工大學 2013
本文編號:3706217
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