改性金屬有機(jī)骨架衍生碳材料的制備及其對(duì)Cr(Ⅵ)的還原、吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-04-23 16:52
隨著社會(huì)的飛速發(fā)展,含Cr(Ⅵ)的化合物已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中,暴露于環(huán)境中含強(qiáng)毒性的Cr(Ⅵ)化合物通過(guò)降雨和廢水排放進(jìn)入天然水體,對(duì)環(huán)境造成很大危害。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多方法來(lái)從廢水中去除Cr(Ⅵ),包括吸附、化學(xué)還原、生物過(guò)程、光催化等。各種方法均存在其優(yōu)缺點(diǎn),但是大多數(shù)對(duì)于Cr(Ⅵ)的去除僅局限于單一的去除或者還原,同時(shí)還原、去除Cr(Ⅵ)的技術(shù)相對(duì)較少。金屬有機(jī)骨架(MOF)作為前驅(qū)體被廣泛應(yīng)用于吸附領(lǐng)域,這歸因于MOF的高比表面積和孔隙率,有序的結(jié)構(gòu)和可控的孔徑。本文選用MOF(MIL-53(Fe))作為前驅(qū)體,在MIL-53(Fe)中添加不同量的Cu,隨后在不同煅燒溫度的氮?dú)夥諊略晦D(zhuǎn)化,成功制備一系列雙金屬@多孔碳材料。探究Cu的引入以及不同Cu/Fe和不同煅燒溫度對(duì)還原、吸附Cr(Ⅵ)的影響。選擇MIL-53(Fe)為前驅(qū)體,通過(guò)浸漬法向MIL-53(Fe)中添加不同比例的二價(jià)銅離子,在800℃氮?dú)夥諊聼峤獾玫絏Cu@FexC-800,煅燒之后的材料中Cu~0和Fe~0共存,不同Cu/Fe對(duì)材料中各元素的形態(tài)幾乎沒(méi)有影響。隨著Cu添加量的增加,材料表面逐漸發(fā)生坍塌,孔...
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 水體中重金屬鉻的污染現(xiàn)狀及危害
1.1.1 水中重金屬污染現(xiàn)狀
1.1.2 水體中鉻的污染現(xiàn)狀和危害
1.2 水中Cr(Ⅵ)的治理技術(shù)
1.2.1 電化學(xué)沉淀法
1.2.2 光催化還原法
1.2.3 吸附法
1.2.4 生物法
1.2.5 化學(xué)還原法
1.3 有機(jī)金屬骨架的研究進(jìn)展及應(yīng)用
1.3.1 金屬有機(jī)骨架的定義及性質(zhì)
1.3.2 金屬有機(jī)骨架的應(yīng)用
1.4 以金屬有機(jī)骨架為模板制備功能材料的研究進(jìn)展
1.4.1 以金屬有機(jī)骨架為模板制備碳材料的研究進(jìn)展
1.4.2 以金屬有機(jī)骨架為模板制備金屬氧化物的研究進(jìn)展
1.5 本課題的研究目的、意義及主要內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 研究的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
2.2 材料制備方法
2.2.1 前驅(qū)體MIL-53(Fe)的制備
2.2.2 銅摻雜MIL-53(Fe)的制備
2.2.3 Cu-MOF的制備
2.2.4 1/2Cu@MIL-53(Fe)衍生碳材料的制備
2.3 材料表征方法
2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
2.3.4 EDS和 Maping能譜分析
2.3.5 X射線光電子能譜(XPS)分析
2.4 吸附劑去除Cr(Ⅵ)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.4.1 吸附實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.4.4 影響因子實(shí)驗(yàn)
2.4.5 溶出總鐵和二價(jià)鐵離子分析
2.4.6 溶液中總鉻及中間產(chǎn)物的測(cè)定
第3章 材料的表征分析
3.1 前驅(qū)體MIL-53(Fe)的結(jié)構(gòu)和形貌分析
3.1.1 物相及形貌分析
3.1.2 表面元素形態(tài)分析
3.1.3 表面官能團(tuán)分析
3.2 XCu@FexC-800 的結(jié)構(gòu)和形貌分析
3.2.1 物相及形貌分析
3.2.2 表面元素形態(tài)分析
3.2.3 表面官能團(tuán)分析
3.3 Cu@FexC-X00 的結(jié)構(gòu)和形貌分析
3.3.1 物相及形貌分析
3.3.2 表面元素形態(tài)分析
3.3.3 表面官能團(tuán)分析
3.3.4 Maping能譜分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 改性金屬有機(jī)骨架衍生碳材料對(duì)水體中Cr(Ⅵ)的還原、吸附技術(shù)研究
4.1 吸附還原Cr(Ⅵ)的性能評(píng)價(jià)
4.1.1 不同Cu/Fe對(duì)材料還原、吸附Cr(Ⅵ)的性能影響
4.1.2 不同煅燒溫度對(duì)材料還原、吸附Cr(Ⅵ)的性能影響
4.2 1/2Cu@FexC-800 吸附還原Cr(Ⅵ)的性能評(píng)價(jià)
4.2.1 不同pH對(duì)反應(yīng)體系的影響
4.2.2 目標(biāo)污染物初始濃度對(duì)反應(yīng)體系的影響
4.3 基本數(shù)據(jù)的表達(dá)及吸附數(shù)據(jù)的模擬建模
4.3.1 吸附等溫線
4.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
碩士研究生期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電解法在廢水處理中的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J]. 張樂(lè)華,朱又春,李勇. 工業(yè)水處理. 2001(10)
碩士論文
[1]氨基功能化納米Fe3O4磁性高分子復(fù)合材料的合成、表征及其對(duì)廢水中Cr(Ⅵ)的吸附研究[D]. 趙永綱.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3647594
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 水體中重金屬鉻的污染現(xiàn)狀及危害
1.1.1 水中重金屬污染現(xiàn)狀
1.1.2 水體中鉻的污染現(xiàn)狀和危害
1.2 水中Cr(Ⅵ)的治理技術(shù)
1.2.1 電化學(xué)沉淀法
1.2.2 光催化還原法
1.2.3 吸附法
1.2.4 生物法
1.2.5 化學(xué)還原法
1.3 有機(jī)金屬骨架的研究進(jìn)展及應(yīng)用
1.3.1 金屬有機(jī)骨架的定義及性質(zhì)
1.3.2 金屬有機(jī)骨架的應(yīng)用
1.4 以金屬有機(jī)骨架為模板制備功能材料的研究進(jìn)展
1.4.1 以金屬有機(jī)骨架為模板制備碳材料的研究進(jìn)展
1.4.2 以金屬有機(jī)骨架為模板制備金屬氧化物的研究進(jìn)展
1.5 本課題的研究目的、意義及主要內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 研究的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
2.2 材料制備方法
2.2.1 前驅(qū)體MIL-53(Fe)的制備
2.2.2 銅摻雜MIL-53(Fe)的制備
2.2.3 Cu-MOF的制備
2.2.4 1/2Cu@MIL-53(Fe)衍生碳材料的制備
2.3 材料表征方法
2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
2.3.4 EDS和 Maping能譜分析
2.3.5 X射線光電子能譜(XPS)分析
2.4 吸附劑去除Cr(Ⅵ)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.4.1 吸附實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.4.4 影響因子實(shí)驗(yàn)
2.4.5 溶出總鐵和二價(jià)鐵離子分析
2.4.6 溶液中總鉻及中間產(chǎn)物的測(cè)定
第3章 材料的表征分析
3.1 前驅(qū)體MIL-53(Fe)的結(jié)構(gòu)和形貌分析
3.1.1 物相及形貌分析
3.1.2 表面元素形態(tài)分析
3.1.3 表面官能團(tuán)分析
3.2 XCu@FexC-800 的結(jié)構(gòu)和形貌分析
3.2.1 物相及形貌分析
3.2.2 表面元素形態(tài)分析
3.2.3 表面官能團(tuán)分析
3.3 Cu@FexC-X00 的結(jié)構(gòu)和形貌分析
3.3.1 物相及形貌分析
3.3.2 表面元素形態(tài)分析
3.3.3 表面官能團(tuán)分析
3.3.4 Maping能譜分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 改性金屬有機(jī)骨架衍生碳材料對(duì)水體中Cr(Ⅵ)的還原、吸附技術(shù)研究
4.1 吸附還原Cr(Ⅵ)的性能評(píng)價(jià)
4.1.1 不同Cu/Fe對(duì)材料還原、吸附Cr(Ⅵ)的性能影響
4.1.2 不同煅燒溫度對(duì)材料還原、吸附Cr(Ⅵ)的性能影響
4.2 1/2Cu@FexC-800 吸附還原Cr(Ⅵ)的性能評(píng)價(jià)
4.2.1 不同pH對(duì)反應(yīng)體系的影響
4.2.2 目標(biāo)污染物初始濃度對(duì)反應(yīng)體系的影響
4.3 基本數(shù)據(jù)的表達(dá)及吸附數(shù)據(jù)的模擬建模
4.3.1 吸附等溫線
4.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
碩士研究生期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電解法在廢水處理中的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J]. 張樂(lè)華,朱又春,李勇. 工業(yè)水處理. 2001(10)
碩士論文
[1]氨基功能化納米Fe3O4磁性高分子復(fù)合材料的合成、表征及其對(duì)廢水中Cr(Ⅵ)的吸附研究[D]. 趙永綱.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3647594
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