石墨烯/过渡金属氧化物的制备及其吸附、光催化性能的研究

发布时间：2021-01-08 11:23

　　伴随着经济的快速发展,人类肆无忌惮的开采以及工业废水的过度排放,包括生态系统和人类健康等环境问题变得越来越严重;其中造成最大的危害就是工业废水的大量排放,如果不及时有效地治理这些污染物,将直接威胁人类的生存;因此,本课题旨在水体中污染物的高效去除,研究制备了新型石墨烯和金属氧化物的复合材料,探索了其吸附重金属离子和光催化降解有机染料的性能。其主要研究的内容有:1、以氧化石墨烯作为基底,采用回流和溶剂热联合法首次制备了具有较高介孔材料的RGO/Mn3O4纳米吸附剂,通过红外光谱分析（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS和SEM-Maping）、透射电镜（TEM）、比表面积分析（BET）及X射线光电子能谱分析（XPS）等方法对材料进行系统的表征,结果表明RGO/Mn3O4对重金属Sb（III）和Sb（V）具有较高的稳定性和吸附性能。等温吸附实验数据复合朗格缪尔（Langmuir）吸附模型,且拟合得到最大的理论吸附量分别为151.84和105.50 mg/g;动力学表明了吸附过程符合准二级动力学,其线性相关系数R2分别为0.9926和0.9969,表... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 锑污染的危害
        1.1.2 甲基蓝染料污染的危害
    1.2 锑的去除技术
        1.2.1 混凝沉淀法
        1.2.2 吸附法
        1.2.3 膜分离法
        1.2.4 固相萃取法
    1.3 染料的去除技术
        1.3.1 生物处理法
        1.3.2 染料萃取法
        1.3.3 电化学氧化法
        1.3.4 光催化法
    1.4 石墨烯的概述
    1.5 论文研究的目的和内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验仪器及设备
    2.2 实验试剂
    2.3 实验方法
        2.3.1 溶液配制
        2.3.2 溶液中锑含量的检测
    2.4 材料的表征
        2.4.1 X射线衍射分析（XRD）
        2.4.2 分子光谱技术分析
            2.4.2.1 傅里叶红外光谱分析（FT-IR）
            2.4.2.2 拉曼光谱分析（Raman）
        2.4.3 扫描电子显微镜分析（SEM）
        2.4.4 透射电子显微镜分析（TEM）
        2.4.5 紫外可见漫反射技术（UV-Vis DRS）
        2.4.6 X射线光电子能谱（XPS）
        2.4.7 比表面积分析（BET）
        2.4.8 Zeta电位分析（Zeta potential）
        2.4.9 电化学性能测试
        2.4.10 荧光分析（PL）
    2.5 光催化降解有机污染物的测试
3O₄纳米复合物的制备及其除锑性能研究">第3章 RGO/Mn₃O₄纳米复合物的制备及其除锑性能研究
    3.1 实验部分
3O₄纳米复合物的合成">        3.1.1 RGO/Mn₃O₄纳米复合物的合成
3O₄去除Sb（III）和Sb（V）的性能研究">        3.1.2 RGO/Mn₃O₄去除Sb（III）和Sb（V）的性能研究
            3.1.2.1 等温吸附曲线
            3.1.2.2 吸附动力学研究
            3.1.2.3 pH的影响
            3.1.2.4 固定床柱子吸附实验
    3.2 结果与讨论
3O₄纳米复合物的表征">        3.2.1 RGO/Mn₃O₄纳米复合物的表征
            3.2.1.1 X-射线衍射分析
            3.2.1.2 傅里叶红外光谱分析
            3.2.1.3 拉曼分析
            3.2.1.4 电子显微镜分析
            3.2.1.5 比表面积分析
            3.2.1.6 X射线光电子能谱
            3.2.1.7 能谱分析
3O₄去除Sb（III）和Sb（V）的性能研究">        3.2.2 RGO/Mn₃O₄去除Sb（III）和Sb（V）的性能研究
            3.2.2.1 吸附等温曲线
            3.2.2.2 吸附动力学研究
            3.2.2.3 pH的影响
            3.2.2.4 实际应用
            3.2.2.5 固定床柱实验
    3.3 本章小结
第4章 G-MCO纳米复合物的可控制备及其光催化性能研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 G-MCO纳米复合物的合成
        4.1.2 G-MCO光催化去除甲基蓝的性能研究
        4.1.3 羟基自由基分析
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 G-MCO纳米复合物的表征
            4.2.1.1 X-射线衍射分析
            4.2.1.2 傅里叶红外光谱分析
            4.2.1.3 拉曼分析
            4.2.1.4 电子显微镜分析
            4.2.1.5 比表面积分析
            4.2.1.6 X射线光电子能谱
    4.3 G-MCO复合物形成机理研究
    4.4 G-MCO光催化去除甲基蓝的性能研究
    4.5 G-MCO光催化机理研究
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
发表论文及专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]去除废水中顽固污染物:染料废水脱色和生物降解的联合处理过程（英文）[J]. Carolyn Palma,Andrea Carvajal,Carlos Vásquez,Elsa Contreras.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2011(04)
[2]锑环境健康效应的研究进展[J]. 戈兆凤,韦朝阳.  环境与健康杂志. 2011(07)
[3]发光细菌在水环境生物毒性检测中应用的研究进展[J]. 吴泳标,张国霞,许玫英,张家强,孙国萍.  微生物学通报. 2010(08)
[4]锑在水中的形态变化及除锑技术现状[J]. 李双双,戴友芝,罗春香,李芳郴,史雷.  化工环保. 2009(02)
[5]石墨烯的合成与应用[J]. 黄桂荣,陈建.  炭素技术. 2009(01)
[6]电化学氧化技术在印染废水处理中的应用[J]. 杨少斌,费学宁,张建博.  广东化工. 2008(02)
[7]纺织品禁用偶氮染料的检测[J]. 阿阳.  纺织科技进展. 2007(06)
[8]我国染料工业发展新特点和面临的新形势[J]. 章杰.  印染. 2007(22)
[9]对于我国推行政府绿色采购的思考[J]. 王军,岳思羽,汤大伟.  中国发展. 2007(01)
[10]谈禁用偶氮染料[J]. 孙占怀.  化学教育. 2005(06)

硕士论文
[1]离子交换树脂去除原水中锑的研究[D]. 李佳佳.昆明理工大学 2014



本文编号：2964509