本文選題：α-FeOOH@GCA + 光助類芬頓反應(yīng)��； 參考：《華東師范大學》2017年碩士論文

【摘要】：染料廢水具有色度高、毒性大、成分復雜、難降解等特點,一旦排放到水體中,將對生態(tài)系統(tǒng)造成巨大危害。因此,研究高效、低成本去除水體中染料分子的技術(shù)具有重要意義。去除水體中染料分子常用的技術(shù)有混凝沉淀、吸附技術(shù)、高級氧化技術(shù),包括芬頓(Fenton)氧化、電化學氧化、過硫酸鹽活化氧化及生物氧化降解技術(shù)等。其中,芬頓氧化反應(yīng)指過氧化氫在二價鐵離子活化條件下產(chǎn)生羥基自由基或者超氧自由基;同樣,當過硫酸鹽在外界條件(光照、高溫、金屬離子等)下活化時,會生成大量強氧化性的硫酸根自由基。這三種自由基都具有較強的氧化能力,可以在相對溫和的條件下氧化多種難降解的染料分子,最終將水體中的染料礦化為二氧化碳和水,幾乎不產(chǎn)生二次污染,在水處理領(lǐng)域顯示出巨大應(yīng)用前景。自然環(huán)境中,鐵氧化物廣泛存在于土壤環(huán)境及水體沉積物中,也易于在簡單的實驗條件下人工合成。針鐵礦是土壤、水體和沉積物的主要成分,因其較窄的帶隙和穩(wěn)定的理化性質(zhì),在自然環(huán)境介質(zhì)中起到重要的凈化污染物的作用,因此在催化材料領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。石墨烯氣凝膠可以有效地阻止石墨烯片的堆疊,是一種新型多孔的三維框架結(jié)構(gòu),由于其優(yōu)越的電子遷移率、良好的導電性、機械穩(wěn)定性和良好的吸附性能,作為催化劑的載體受到研究者的廣泛關(guān)注。因此鐵氧化物-石墨烯復合氣凝膠的制備和環(huán)境應(yīng)用也非常值得深入研究。目前三維石墨烯的合成方法主要依靠π-π作用或者石墨烯的化學還原作用。有關(guān)于通過二價鐵的自組裝還原過程合成α-FeOOH負載的石墨烯-碳納米管復合氣凝膠(α-FeOOH@GCA)還未見文獻報道。本文通過Fe2+的水解自組裝方法合成α-FeOOH@GCA的3-D氣凝膠,用X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡、X-射線光電子能譜、低溫氮氣吸附和紫外-可見漫反射吸收等技術(shù)對其表征。并將材料應(yīng)用于光助芬頓體系活化過氧化氫和活化過硫酸鹽降解橙黃Ⅱ(OⅡ)的實驗中。結(jié)果表明,兩種體系對水溶液中橙黃Ⅱ均具有非常高效的脫色性能。在光助非均相芬頓體系中,研究了初始pH、有機物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性等對α-FeOOH@GCA催化降解橙黃Ⅱ效果的影響。研究結(jié)果表明,光助非均相芬頓體系對橙黃Ⅱ的脫色具有較寬的pH值應(yīng)用范圍,對不同的有機物也表現(xiàn)出較強的氧化分解能力;通過發(fā)光菌實驗,觀察到反應(yīng)過程中溶液毒性隨反應(yīng)的進行逐漸變小;通過向反應(yīng)中添加自由基清除劑,檢測到羥基自由基和超氧自由基同時存在于體系中;使用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測中間產(chǎn)物,并推導降解路徑及反應(yīng)機理;并研究了可見光下α-FeOOH@GCA的催化能力,結(jié)果證明其具有良好的可見光響應(yīng)能力,為催化劑的實際應(yīng)用提供了理論支持。對于α-FeOOH@GCA活化過硫酸鹽體系,研究了 pH、底物液濃度、氧化劑用量對α-FeOOH@GCA降解染料性能的影響。結(jié)果表明,α-FeOOH@GCA活化過硫酸鹽體系更容易在酸性條件下降解染料;在一定范圍內(nèi),提高氧化劑的濃度可以提高染料的脫色速率;使用自由基捕獲劑,檢測到反應(yīng)過程中發(fā)揮主要作用的為催化劑表面存在的硫酸根自由基;使用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測中間產(chǎn)物,并推導降解路徑及反應(yīng)機理。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X703

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 艾翠玲;雷英杰;張國春;樊雪梅;;納米鐵氧化物吸附處理重金屬廢水的研究進展[J];化工環(huán)保;2015年06期

2 胡帥飛;龐志華;譚萬春;劉國偉;;負載型納米金屬材料的最新研究進展[J];環(huán)境科學與技術(shù);2014年09期

3 朱培娟;陳薇;李春艷;趙雅萍;;溴化氧鉍(BiOBr)光催化降解亞甲基藍的研究[J];華東師范大學學報(自然科學版);2014年04期

4 陳文華;李剛;許方程;泮t;溫玲寧;都林娜;;染料廢水污染現(xiàn)狀及處理方法研究進展[J];浙江農(nóng)業(yè)科學;2014年02期

5 李安;裴春娟;朱照琪;安進;秦曉娟;包雪梅;;石墨烯氣凝膠的研究進展[J];現(xiàn)代化工;2013年10期

6 徐斌;;非均相高級氧化對橙黃Ⅱ脫色和毒性消除研究[J];北方環(huán)境;2012年04期

7 李偉偉;鄧霞;俞騫;;羥基氧化鐵的制備影響及污水處理中的應(yīng)用[J];山西建筑;2012年19期

8 龔為進;劉s，

本文編號：1926207