水滑石/纤维复合结构材料的制备及其吸附光催化性能

发布时间：2021-08-03 10:36

　　重金属离子和有机污染物所造成的水体污染不仅破坏了自然界的生态,也严重危害人类的身心健康。因此,如何有效去除水体中的重金属离子和有机污染物,以彻底地消除其对水体的污染是化学、化工、材料等各领域的重要研究课题。本文利用混合金属盐溶液与氢氧化钠／碳酸钠混合碱溶液通过共沉淀法成功地制备出了多种层状混合金属氢氧化物,并以此为前驱体成功的制备出了多个系列的混合金属氧化类吸附剂和光催化剂,利用XRD、红外、SEM、TEM、XPS等分析手段对所合成的这些材料进行了表征,研究其对Cr（Ⅵ）的吸附去除作用和对有机染料的光催化降解作用。结果表明,利用锌铝混合金属氢氧化物（Zn/Al-LDH）经500℃煅烧制备的Zn/Al-LDO-500吸附剂能够很好的去除水溶液中的Cr（Ⅵ）离子,其吸附量可以达到52.45mg/g,并且可以经过简单的煅烧处理使其能够多次重复吸附溶液中的Cr（Ⅵ）离子。重复吸附Cr（Ⅵ）之后的Zn/Al-LDO-500经900℃煅烧获得Zn/Al/Cr-LDO-900光催化剂,该催化剂在紫外光的作用下不仅能够有效地去除溶液中的有机污染物,还能将所吸附的Cr（Ⅵ）还原为毒性较小的Cr（Ⅲ）。利... 

【文章来源】：齐鲁工业大学山东省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 重金属离子的去除
    1.2 水滑石类重金属离子吸附剂
    1.3 有机污染物的光催化降解
    1.4 光催化纸的应用
    1.5 研究目的、意义及主要研究内容
        1.5.1 研究的目的、意义
        1.5.2 研究内容
第二章 Zn/Al-LDH煅烧氧化物的吸附和光催化性能研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 实验方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 Zn/Al-LDO-500纳米颗粒的制备和其对Cr(Ⅵ)的吸附
        2.2.2 利用Zn/Al/Cr-LDH制备含Cr(Ⅵ)光催化剂
        2.2.3 Zn/Al/Cr-LDO-900光催化降解甲基橙(MO)
        2.2.4 Zn/Al/Cr-LDO-900光催化剂中Cr(Ⅵ)的命运
    2.3 本章小结
第三章 Mg/Zn/In-LDO-500全光谱光催化剂光催化性能的研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 实验方法
    3.2 结果与分析
    3.3 本章小结
第四章 Zn/Fe纳米复合氧化物的制备与吸附、光催化性能的研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 实验仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 合成Zn/Fe-LDH、Zn/Fe-LDO-380和Zn/Fe-LDO-500纳米颗粒
        4.2.2 Zn/Fe-LDO-380吸附剂连续吸附碱性品红
        4.2.3 Zn/Fe-LDO-500光催化剂模拟太阳光下降解碱性品红
    4.3 结果与分析
        4.3.1 Zn/Fe-LDH晶体结构、形貌及热重分析
        4.3.2 Zn/Fe-LDO-380晶体结构、形貌及比表面积分析
        4.3.3 Zn/Fe-LDO-500晶体结构、形貌及光学性能分析
        4.3.4 Zn/Fe-LDO-380的吸附作用和Zn/Fe-LDO-500的光催化作用
    4.4 本章小结
第五章 光催化纸的制备及性能研究
    5.1 实验部分
        5.1.1 实验原料
        5.1.2 实验仪器
    5.2 实验方法
        5.2.1 合成Bi_2S_3纳米颗粒
        5.2.2 处理石墨纤维
        5.2.3 Bi_2S_3@石墨纤维复合材料的制备
        5.2.4 光催化纸的制备与光催化性能测试
    5.3 结果与分析
        5.3.1 Bi_2S_3的XRD分析
        5.3.2 Bi_2S_3的SEM分析
        5.3.3 多种复合材料的SEM分析
        5.3.4 Bi_2S_3光催化剂的光催化实验
        5.3.5 Bi_2S_3@石墨纤维光催化剂的光催化性能
        5.3.6 Bi_2S_3@石墨纤维@植物纤维光催化纸的光催化性能
        5.3.7 Bi_2S_3@石墨纤维@植物纤维光催化纸的回用实验
    5.4 本章小结
第六章 总结
    6.1 结论
    6.2 实验的创新之处
    6.3 需要进一步研究的工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]From Zn-Al layered double hydroxide to ZnO nanostructure:Gradually etching by sodium hydroxide[J]. Gang Qiang Wan,Dong Xiang Li,Chun Fang Li,Jie Xu,Wan Guo Hou.  Chinese Chemical Letters. 2012(12)
[2]层间水分子含量对铜铁水滑石超分子作用力的影响[J]. 施炜,胡军,倪哲明,李远,刘娇.  物理化学学报. 2012(08)
[3]镁铝水滑石的制备及其表面改性[J]. 翁腾飞,周志明,冉长荣.  应用化工. 2009(09)
[4]镍铁和镁铁水滑石的合成及热稳定性研究[J]. 王岚,陈慧琴,陈欣妍,詹正坤.  合成化学. 2003(06)
[5]层柱过渡金属氧化物[J]. 郭宪吉,侯文华,颜其洁,陈懿.  科学通报. 2002(22)



本文编号：3319471