多孔氧化锰/氧化硅复合材料的仿生合成及应用
发布时间：2021-05-05 17:37
通过吸附或催化降解来去除水体中有机污染物是常用的方法。在众多的吸附材料中,多孔氧化硅因具有大比表面积、高孔体积、廉价无毒、易回收再利用等特点而被广泛应用于吸附去除有机染料。同时,在多氧化硅中引入过渡金属等催化活性物种,可以进一步提高材料对有机污染物的去除效率、避免二次污染。因此,本论文以自然界中可循环再生的植物如山茶花花瓣和包菜菜叶为模板,通过仿生复制的方式来设计构筑多孔氧化硅、氧化锰和氧化硅/氧化锰复合材料,研究仿生法制备无机多孔材料的机理,考察所得材料在去除水体中有机污染物的性能,并比较单组分氧化硅、氧化锰和双组分复合材料的吸附/催化性能差异。论文首先以山茶花花瓣为模板、通过对山茶花细胞结构的精细复制,成功获得了具有二维结构的多孔氧化硅材料（HSx）,考察了合成时硅源浓度对样品的微观形貌、片层厚度、孔道结构及其吸附有机染料亚甲基蓝（MB）效果的影响。研究发现最佳硅源浓度为0.05 mol·L-1时,所得HS005材料片层厚度为2.7nm,孔径大小为4-9nm,对MB的饱和吸附量为74 mg·g-1。由于山茶花花期为35
【文章来源】：苏州科技大学江苏省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 染料废水处理方法
1.1.1 化学法
1.1.2 物理法
1.1.3 生物法
1.2 芬顿与类芬顿催化
1.2.1 芬顿反应的发展与优点
1.2.2 芬顿体系反应机理
1.2.3 芬顿氧化类别
1.2.4 类芬顿试剂
1.3 介孔氧化硅材料
1.4 氧化锰材料
1.5 生物模板法
1.5.1 生物模板法的分类
1.5.2 植物作为模板制备纳米氧化物的优点
1.6 本课题的研究目的及意义
第二章 实验部分
2.1 试剂药品与实验仪器
2.2 表征仪器及测试方法
2.2.1 X射线衍射（XRD）
2.2.2 热重分析（TG-DSC）
2.2.3 原子力显微镜（AFM）
2.2.4 红外光谱（FT-IR）
2.2.5 氮气吸脱附测试
2.2.6 荧光显微镜
2.2.7 扫描电子显微镜（SEM）
2.2.8 透射电子显微镜（TEM）
2.2.9 ZETA电位测试
2.3 吸附和催化氧化降解测试
2.3.1 实验溶液的配置
2.3.2 对亚甲基蓝吸附性能测试
2.3.3 催化降解亚甲基蓝实验
第三章 山茶花花瓣为模板制备二维多孔纳米氧化硅
3.1 引言
3.2 材料的合成
3.3 结果与讨论
3.3.1 HSx样品的合成与表征
3.3.2 HSx材料的吸附性能测试
3.4 本章小结
第四章 包菜菜叶为模板制备片状多孔纳米氧化硅
4.1 引言
4.2 材料合成
4.3 结果与讨论
4.3.1 热重分析确定煅烧温度
4.3.2 BSx样品的红外谱图分析
4.3.3 包菜为模板所得氧化硅材料的结构和形貌分析
4.3.4 BSx材料的吸附性能测试
4.4 本章小结
第五章 包菜菜叶为模板制备片状多孔纳米锰氧化物
5.1 引言
5.2 材料合成
5.3 结果与讨论
5.3.1 BM005的合成与表征
5.3.2 BMx系列样品的表征
5.3.3 BMx系列样品的催化降解亚甲基蓝性能测试
5.4 本章小结
第六章 包菜菜叶为模板制备多孔纳米氧化锰/氧化硅复合材料
6.1 引言
6.2 材料合成
6.3 结果与讨论
6.3.1 BMS005的合成与表征
6.3.2 BMSx系列样品的表征
6.3.3 BMSx系列样品对亚甲基蓝的吸附等温线实验
6.3.4 BMSx系列样品催化降解亚甲基蓝测试
6.4 本章小结
第七章 总结
参考文献
图表目录
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]染料废水处理方法研究进展[J]. 冯淑湘,刘侠,张茸茸. 榆林学院学报. 2014(06)
[2]芬顿氧化技术在废水处理中的进展研究[J]. 赵昌爽,张建昆. 环境科学与管理. 2014(05)
[3]生物模板法制取微纳米多孔材料[J]. 王盟盟,钱君超,张玉珠,陈志刚. 材料导报. 2013(S2)
[4]臭氧高级氧化技术处理印染废水[J]. 李飞跃,王艳,李孝良,邹海明,李粉茹,唐艳超,金亮杰. 应用化工. 2013(03)
[5]纳米TiO2多孔微球对模拟染料废水的光催化脱色[J]. 陈建欣,贾大兵,罗栋,壮亚峰. 化学与生物工程. 2013(02)
[6]白腐真菌生物法处理染料亚甲基蓝的研究[J]. 宋云飞,周攀登,周健,肖柏喜,刘宵,李烨. 生物技术世界. 2013(01)
[7]不同晶型和形貌MnO2纳米材料的可控制备[J]. 许乃才,马向荣,乔山峰,袁佳琦,刘宗怀. 化学学报. 2009(22)
[8]A New Acylated Anthocyanin from the Red Flowers of Camellia hongkongensis and Characterization of Anthocyanins in the Section Camellia Species[J]. Fumio Hashimoto,Keiichi Shimizu,Yusuke Sakata. Journal of Integrative Plant Biology. 2009(06)
[9]铁锰复合氧化物吸附偶氮染料酸性红B的性能研究[J]. 胡春光,辛伟,李俊良. 科学技术与工程. 2009(10)
[10]Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝的动力学研究[J]. 吴辉,陈娟,李成芳,彭毛,宋功武. 湖北大学学报(自然科学版). 2009(01)
博士论文
[1]芬顿法和类芬顿法对水中污染物的去除研究[D]. 李春娟.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]电化学氧化处理高盐活性染料废水研究[D]. 杨丽娟.北京化工大学 2013
本文编号：3170303
【文章来源】：苏州科技大学江苏省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 染料废水处理方法
1.1.1 化学法
1.1.2 物理法
1.1.3 生物法
1.2 芬顿与类芬顿催化
1.2.1 芬顿反应的发展与优点
1.2.2 芬顿体系反应机理
1.2.3 芬顿氧化类别
1.2.4 类芬顿试剂
1.3 介孔氧化硅材料
1.4 氧化锰材料
1.5 生物模板法
1.5.1 生物模板法的分类
1.5.2 植物作为模板制备纳米氧化物的优点
1.6 本课题的研究目的及意义
第二章 实验部分
2.1 试剂药品与实验仪器
2.2 表征仪器及测试方法
2.2.1 X射线衍射（XRD）
2.2.2 热重分析（TG-DSC）
2.2.3 原子力显微镜（AFM）
2.2.4 红外光谱（FT-IR）
2.2.5 氮气吸脱附测试
2.2.6 荧光显微镜
2.2.7 扫描电子显微镜（SEM）
2.2.8 透射电子显微镜（TEM）
2.2.9 ZETA电位测试
2.3 吸附和催化氧化降解测试
2.3.1 实验溶液的配置
2.3.2 对亚甲基蓝吸附性能测试
2.3.3 催化降解亚甲基蓝实验
第三章 山茶花花瓣为模板制备二维多孔纳米氧化硅
3.1 引言
3.2 材料的合成
3.3 结果与讨论
3.3.1 HSx样品的合成与表征
3.3.2 HSx材料的吸附性能测试
3.4 本章小结
第四章 包菜菜叶为模板制备片状多孔纳米氧化硅
4.1 引言
4.2 材料合成
4.3 结果与讨论
4.3.1 热重分析确定煅烧温度
4.3.2 BSx样品的红外谱图分析
4.3.3 包菜为模板所得氧化硅材料的结构和形貌分析
4.3.4 BSx材料的吸附性能测试
4.4 本章小结
第五章 包菜菜叶为模板制备片状多孔纳米锰氧化物
5.1 引言
5.2 材料合成
5.3 结果与讨论
5.3.1 BM005的合成与表征
5.3.2 BMx系列样品的表征
5.3.3 BMx系列样品的催化降解亚甲基蓝性能测试
5.4 本章小结
第六章 包菜菜叶为模板制备多孔纳米氧化锰/氧化硅复合材料
6.1 引言
6.2 材料合成
6.3 结果与讨论
6.3.1 BMS005的合成与表征
6.3.2 BMSx系列样品的表征
6.3.3 BMSx系列样品对亚甲基蓝的吸附等温线实验
6.3.4 BMSx系列样品催化降解亚甲基蓝测试
6.4 本章小结
第七章 总结
参考文献
图表目录
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]染料废水处理方法研究进展[J]. 冯淑湘,刘侠,张茸茸. 榆林学院学报. 2014(06)
[2]芬顿氧化技术在废水处理中的进展研究[J]. 赵昌爽,张建昆. 环境科学与管理. 2014(05)
[3]生物模板法制取微纳米多孔材料[J]. 王盟盟,钱君超,张玉珠,陈志刚. 材料导报. 2013(S2)
[4]臭氧高级氧化技术处理印染废水[J]. 李飞跃,王艳,李孝良,邹海明,李粉茹,唐艳超,金亮杰. 应用化工. 2013(03)
[5]纳米TiO2多孔微球对模拟染料废水的光催化脱色[J]. 陈建欣,贾大兵,罗栋,壮亚峰. 化学与生物工程. 2013(02)
[6]白腐真菌生物法处理染料亚甲基蓝的研究[J]. 宋云飞,周攀登,周健,肖柏喜,刘宵,李烨. 生物技术世界. 2013(01)
[7]不同晶型和形貌MnO2纳米材料的可控制备[J]. 许乃才,马向荣,乔山峰,袁佳琦,刘宗怀. 化学学报. 2009(22)
[8]A New Acylated Anthocyanin from the Red Flowers of Camellia hongkongensis and Characterization of Anthocyanins in the Section Camellia Species[J]. Fumio Hashimoto,Keiichi Shimizu,Yusuke Sakata. Journal of Integrative Plant Biology. 2009(06)
[9]铁锰复合氧化物吸附偶氮染料酸性红B的性能研究[J]. 胡春光,辛伟,李俊良. 科学技术与工程. 2009(10)
[10]Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝的动力学研究[J]. 吴辉,陈娟,李成芳,彭毛,宋功武. 湖北大学学报(自然科学版). 2009(01)
博士论文
[1]芬顿法和类芬顿法对水中污染物的去除研究[D]. 李春娟.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]电化学氧化处理高盐活性染料废水研究[D]. 杨丽娟.北京化工大学 2013
本文编号：3170303
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3170303.html
