本文關(guān)鍵詞：納米二氧化錳的表面形貌調(diào)控及其催化氧化性能研究

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【摘要】：本論文主要通過(guò)水熱法、水溶液共沉淀法和臭氧直接氧化法制備了α、δ、β、ε和γ晶型的納米二氧化錳。通過(guò)改變反應(yīng)溫度、反應(yīng)還原劑或氧化劑的用量、還原劑或氧化劑的種類(lèi)、反應(yīng)的pH值、反應(yīng)時(shí)間和添加不同種類(lèi)的小分子醇對(duì)納米二氧化錳的晶型和形貌進(jìn)行了調(diào)控。通過(guò)XRD、SEM、TEM和BET等手段對(duì)相應(yīng)顆粒的組成和形貌特征以及晶型轉(zhuǎn)變規(guī)律進(jìn)行了深入研究。本文選取亞甲基藍(lán)為目標(biāo)污染物,考察不同晶型納米二氧化錳對(duì)其的吸附效果,并研究了其吸附動(dòng)力學(xué),進(jìn)行了催化過(guò)氧化氫氧化處理亞甲基藍(lán)廢水并考察了晶型種類(lèi)、催化劑質(zhì)量、pH、溫度等條件對(duì)催化過(guò)氧化氫氧化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:在水熱或水溶液共沉淀的條件下,改變還原劑的量、改變反應(yīng)溫度、改變還原劑的種類(lèi)、氧化劑的種類(lèi)、反應(yīng)時(shí)間、pH等都會(huì)影響納米二氧化錳的晶型轉(zhuǎn)變和形貌改變,其晶型轉(zhuǎn)變的大致規(guī)律為δ-γ-α-β-MnO_2。吸附實(shí)驗(yàn)中,每種晶型納米二氧化錳都具有一定吸附能力,其吸附效果為δγαεβ-MnO_2。其吸附量分別為78.28mg/g、73.23mg/g、56.1mg/g、45.375mg/g和14.38mg/g。其吸附動(dòng)力學(xué)均符合準(zhǔn)二級(jí)吸附速率方程。各催化劑催化過(guò)氧化氫處理亞甲基藍(lán)廢水都具有一定的效果,比單獨(dú)過(guò)氧化氫處理效果明顯提高,其催化效果為βδγαε-MnO_2。其中β-MnO_2和δ-MnO_2具有較高的催化效果,其去除率能達(dá)到99.3%和95.6%。催化后二氧化錳晶型一般不變,但形貌改變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)最佳催化劑用量為0.2g,最佳雙氧水用量為15mL,添加臭氧聯(lián)合作用能更高效地降解亞甲基藍(lán)廢水。
【關(guān)鍵詞】：晶型 二氧化錳 亞甲基藍(lán) 過(guò)氧化氫 水熱法 水溶液共沉淀法
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 水源污染現(xiàn)狀10-11
• 1.1.1 難降解有機(jī)廢水污染現(xiàn)狀及特征10
• 1.1.2 印染廢水概述10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外高級(jí)氧化法處理染料廢水的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 臭氧法處理染料廢水的研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 光化學(xué)法處理染料廢水的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 超聲氧化法處理染料廢水的研究現(xiàn)狀12
• 1.2.4 芬頓法處理染料廢水的研究現(xiàn)狀12
• 1.3 二氧化錳的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3.1 納米二氧化錳的制備方法研究進(jìn)展13-15
• 1.3.2 納米二氧化錳應(yīng)用研究進(jìn)展15-17
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容及意義17-20
• 1.4.1 研究意義17-18
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 納米二氧化錳的制備及表征20-44
• 2.1 引言20
• 2.2 分析測(cè)試方法20-21
• 2.2.1 粉末X-射線(xiàn)衍射（XRD）20
• 2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)20-21
• 2.2.3 透射電子顯微鏡（TEM）21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器21-22
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑21-22
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器22
• 2.4 實(shí)驗(yàn)部分22-41
• 2.4.1 催化劑的制備方法22-24
• 2.4.2 納米二氧化錳晶型衍射圖分析24-28
• 2.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論28-41
• 2.5 本章小結(jié)41-44
• 第3章 不同晶型納米二氧化錳吸附亞甲基藍(lán)的研究44-62
• 3.1 引言44
• 3.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器44-46
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑44-45
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器45-46
• 3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容46-53
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑配制和藥品46-52
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程52
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析52-53
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論53-59
• 3.4.1 不同合成方法制備的納米二氧化錳的吸附性能對(duì)比53-54
• 3.4.2 不同晶型納米二氧化錳的吸附性能對(duì)比54-56
• 3.4.3 吸附劑用量對(duì)吸附效果影響56-57
• 3.4.4 反應(yīng)溫度對(duì)吸附劑效果影響57-58
• 3.4.5 溶液pH對(duì)吸附劑效果影響58-59
• 3.5 本章小結(jié)59-62
• 第4章 不同晶型二氧化錳催化過(guò)氧化氫氧化降解亞甲基藍(lán)的研究62-78
• 4.1 引言62-63
• 4.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器63-64
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑63
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器63-64
• 4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容64
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論64-75
• 4.4.1 單獨(dú)雙氧水對(duì)亞甲基藍(lán)的處理64-65
• 4.4.2 不同晶型納米二氧化錳對(duì)亞甲基藍(lán)的處理效果65-70
• 4.4.3 不同催化劑用量對(duì)處理亞甲基藍(lán)催化效果的影響70-72
• 4.4.4 改變H_2O_2用量對(duì)亞甲基藍(lán)催化效果的影響72-73
• 4.4.5 不同溫度下對(duì)亞甲基藍(lán)催化效果影響73-74
• 4.4.6 pH值對(duì)亞甲基藍(lán)催化效果的影響74-75
• 4.4.7 添加O_3對(duì)亞甲基藍(lán)催化效果的影響75
• 4.5 本章小結(jié)75-78
• 結(jié)論78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文84-86
• 致謝86

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