黃鐵礦型納米二硫化鈷薄膜的制備及其應用研究
發(fā)布時間:2021-10-31 19:38
我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展導致對資源和能源消耗日益增大。同時,環(huán)境污染特別是水體污染問題日益嚴重!笆濉逼陂g,國家環(huán)保部推出了《水污染防治行動計劃》,進一步提高了水體污染物排放標準,沿江等重點流域廢水的排放標準部分地區(qū)已執(zhí)行一級A標準(COD 50 mg/L),這樣就對廢水的深度處理提出了要求,往往需要用到光電催化,Fenton等高級氧化方法。針對傳統(tǒng)的Fenton方法氧化劑消耗大、費用Fenton反應的助催化劑,大幅提高了 Fenton反應降解模擬染料廢水的性能,從而有望減少H2O2氧化劑的用量與鐵泥的產(chǎn)生量。同時,考慮到H2O2儲運的難題,本論文還研究了直接采用電催化方法在黃鐵礦型CoS2薄膜表面電解催化氧還原產(chǎn)H202的性能,為發(fā)展原位高問題,本文合成了過渡金屬硫化物黃鐵礦型CoS2薄膜,將其用作合成H202協(xié)同F(xiàn)enton氧化降解污染物方法提供了理論基礎。論文主要結(jié)論如下:以水熱與化學氣相沉積方法在石墨基底上生長了黃鐵礦型納米CoS2薄膜,通過XRD、SEM、EDS等對其組成、形貌進行了表征。結(jié)果表明所合成的產(chǎn)物為納米花結(jié)構(gòu)的黃鐵礦型CoS2薄膜。以20 mg/L的羅丹明B模擬染料...
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 廢水的深度處理技術(shù)
1.2.1 臭氧氧化
1.2.2 光催化氧化
1.2.3 電催化氧化
1.3 Fenton試劑在廢水處理中的應用
1.3.1 Fenton氧化法的機理
1.3.2 影響Fenton反應的因素
1.3.3 Fenton催化助催化劑國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 過渡金屬硫化物
1.4.1 過渡金屬硫化物物理化學性質(zhì)
1.4.2 過渡金屬硫化物制備方法
1.4.3 過渡金屬硫化物研究進展
1.4.4 過渡金屬硫化物二硫化鈷
1.5 本文研究內(nèi)容
1.6 技術(shù)路線圖
第二章 實驗部分
2.1 實驗裝置
2.2 實驗藥品
2.3 實驗儀器
2.4 實驗方法
2.4.1 碳基負載型二硫化鈷薄膜電極的制備
2.4.2 異相催化劑Fenton降解實驗
2.4.3 不同轉(zhuǎn)速條件下的LSV曲線測定
2.4.4 自由基檢測方法
2.5 表征方法
2.5.1 X射線衍射分析
2.5.2 掃描電子顯微鏡
2.5.3 X射線能譜分析
2.5.4 傅里葉變換紅外光譜
2.5.5 電子順磁共振
2.5.6 電化學表征
第三章 二硫化鈷助催化Fenton反應的性能研究
3.1 引言
3.2 產(chǎn)物的表征
3.2.1 XRD分析
3.2.2 SEM分析
3.2.3 EDS分析
3.2.4 紫外-可見吸收光譜曲線
3.2.5 時間電流(I~T)曲線
3.3 二硫化鈷助催化Fenton反應的研究
3.3.1 一次性投加Fe~(2+)/ H_2O_2的Fenton體系
3.3.2 Fe~(2+)充足連續(xù)投加H_2O_2的Fenton體系
3.3.3 H_2O_2充足連續(xù)投加Fe~(2+)的Fenton體系
3.3.4 H_2O_2充足連續(xù)投加Fe~(3+)的類Fenton體系
3.3.5 與石墨比較的效果研究
3.3.6 pH的影響
3.3.7 加電壓的影響
3.3.8 不同轉(zhuǎn)速對降解效果的影響
3.3.9 CoS_2共催化Fenton反應的穩(wěn)定性
3.4 本章小結(jié)
第四章 二硫化鈷催化Fenton反應的機理研究
4.1 引言
4.2 CoS_2助催化劑強化類Fenton反應
4.3 羥基自由基分析
4.3.1 一次性投藥Fenton體系
4.3.2 過氧化氫充足連續(xù)投加不足二價鐵體系
4.4 原位紅外分析
4.5 CoS_2助催化Fenton機理分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 二硫化鈷電催化氧還原性能
5.1 引言
5.2 二硫化鈷與石墨的Lsv曲線分析
5.3 K-L方程與電子轉(zhuǎn)移數(shù)
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
攻讀碩士期間已發(fā)表或者錄用的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]重點流域“十三五”規(guī)劃落實“水十條”的思路與重點[J]. 吳舜澤,徐敏,馬樂寬,謝陽村. 環(huán)境保護. 2015(18)
本文編號:3468731
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 廢水的深度處理技術(shù)
1.2.1 臭氧氧化
1.2.2 光催化氧化
1.2.3 電催化氧化
1.3 Fenton試劑在廢水處理中的應用
1.3.1 Fenton氧化法的機理
1.3.2 影響Fenton反應的因素
1.3.3 Fenton催化助催化劑國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 過渡金屬硫化物
1.4.1 過渡金屬硫化物物理化學性質(zhì)
1.4.2 過渡金屬硫化物制備方法
1.4.3 過渡金屬硫化物研究進展
1.4.4 過渡金屬硫化物二硫化鈷
1.5 本文研究內(nèi)容
1.6 技術(shù)路線圖
第二章 實驗部分
2.1 實驗裝置
2.2 實驗藥品
2.3 實驗儀器
2.4 實驗方法
2.4.1 碳基負載型二硫化鈷薄膜電極的制備
2.4.2 異相催化劑Fenton降解實驗
2.4.3 不同轉(zhuǎn)速條件下的LSV曲線測定
2.4.4 自由基檢測方法
2.5 表征方法
2.5.1 X射線衍射分析
2.5.2 掃描電子顯微鏡
2.5.3 X射線能譜分析
2.5.4 傅里葉變換紅外光譜
2.5.5 電子順磁共振
2.5.6 電化學表征
第三章 二硫化鈷助催化Fenton反應的性能研究
3.1 引言
3.2 產(chǎn)物的表征
3.2.1 XRD分析
3.2.2 SEM分析
3.2.3 EDS分析
3.2.4 紫外-可見吸收光譜曲線
3.2.5 時間電流(I~T)曲線
3.3 二硫化鈷助催化Fenton反應的研究
3.3.1 一次性投加Fe~(2+)/ H_2O_2的Fenton體系
3.3.2 Fe~(2+)充足連續(xù)投加H_2O_2的Fenton體系
3.3.3 H_2O_2充足連續(xù)投加Fe~(2+)的Fenton體系
3.3.4 H_2O_2充足連續(xù)投加Fe~(3+)的類Fenton體系
3.3.5 與石墨比較的效果研究
3.3.6 pH的影響
3.3.7 加電壓的影響
3.3.8 不同轉(zhuǎn)速對降解效果的影響
3.3.9 CoS_2共催化Fenton反應的穩(wěn)定性
3.4 本章小結(jié)
第四章 二硫化鈷催化Fenton反應的機理研究
4.1 引言
4.2 CoS_2助催化劑強化類Fenton反應
4.3 羥基自由基分析
4.3.1 一次性投藥Fenton體系
4.3.2 過氧化氫充足連續(xù)投加不足二價鐵體系
4.4 原位紅外分析
4.5 CoS_2助催化Fenton機理分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 二硫化鈷電催化氧還原性能
5.1 引言
5.2 二硫化鈷與石墨的Lsv曲線分析
5.3 K-L方程與電子轉(zhuǎn)移數(shù)
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
攻讀碩士期間已發(fā)表或者錄用的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]重點流域“十三五”規(guī)劃落實“水十條”的思路與重點[J]. 吳舜澤,徐敏,馬樂寬,謝陽村. 環(huán)境保護. 2015(18)
本文編號:3468731
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