C 3 N 4 /TiO 2 纳米复合材料的制备及其光催化降解橙黄Ⅱ染料废水的研究
发布时间：2021-08-18 11:23
随着社会经济的发展,环境污染问题日趋成为制约经济持续发展的首要因素,引起了越来越多人们的关注。石油化工、制药、印染等行业产生的大量富含有机物的废水具有成分复杂、色度高、不易生化降解等特点,导致传统的水处理技术难以实现有效的降解。半导体光催化技术是一种将光能与光催化剂相结合,将大多数难降解的有机物降解为CO2、H2O和一些无毒无害小分子物质的绿色技术。TiO2作为一种半导体光催化剂,因其具有廉价易得、无毒和光催化活性较好等特点而被广大研究者所关注。但是,较宽的禁带宽度导致其没有很好的可见光响应,对光能的利用率较低,而光生电子和空穴对容易复合的缺陷也在一定程度上制约了它在光催化领域的应用。g-C3N4是一种禁带宽度较窄,对可见光吸收较好的新兴非金属半导体材料。由于比表面积小和光生电子-空穴对易复合,其光催化活性还有待进一步提高。基于此,本研究采用超声处理、一步煅烧的方法制备了g-C3N4/TiO2纳米复合材料,围绕复...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体光催化机理示意图
C3N4/TiO2纳米复合材料的制备及其光催化降解橙黄 II 染料废水的研究2光催化技术的研究进展2的基本性质2是一种 n 型无机半导体材料，具有氧化能力强、廉价易得、无毒、光被广泛应用于有机污染物的光催化降解、太阳能电池、分解水制氢等种非常有前景的催化材料，吸引了广大研究者的注意。常见的 TiO2形态存在，包括三种不同的晶型结构，分别是锐钛矿型（Anatase）、）和板钛矿型（Brookite）（秦怀鹏 2013），其晶型结构如图 1-2 所示 TiO2的基本单位都是 TiO6八面体，造成其晶型结构不同的原因在于 方式上具有一定的差异性（林萍 2011）。通常，锐钛矿型和金红石型光催化领域，特别是锐钛矿型的 TiO2，有着卓越的光催化活性，这是2具有高的电子迁移率和低的介电常数以及较低的密度。板钛矿型 Ti定性所以在自然界中较为罕见（姜志锋 2016）。
即：三嗪环结构单元和三-s-三嗪环结构单元，如图1-3 所示。两种不同的结构单元形成了两种 g-C3N4的同素异形体，由于其含氮空位置的差异，导致其结构的稳定性存在差异，其同素异形体如图 1-4 所示。Kroke 等（2002）利用密度泛函理论对其结构的稳定性进行计算后发现以三-s-三嗪环结构单元连接而成的 g-C3N4具有更好的稳定性，所以研究中使用的 g-C3N4一般为图 1-4（b）中的结构。图 1-3 三嗪单元(a)和三-s-三嗪单元(b)Fig. 1-3 Triazine (a) and tri-s-triazine (b) structure unit图 1-4 以三嗪单元(a)和三-s-三嗪单元(b)形成的 g-C3N4（Ong et al. 2016）Fig. 1-4 Triazine (a) and tri-s-triazine (b) structure of g-C3N4由于在自然界中没有发现天然 g-C3N4的存在，所以，研究中所用到的 g-C3N4需要
【参考文献】：
期刊论文
[1]臭氧氧化法连续处理焦化废水生化出水[J]. 孟冠华,邱菲,方玲,司晨浩. 化工环保. 2017(03)
[2]Photodegradation of Orange Ⅱ using waste paper sludge-derived heterogeneous catalyst in the presence of oxalate under ultraviolet light emitting diode irradiation[J]. Guoqiang Zhou,Jinyi Guo,Guowang Zhou,Xiankai Wan,Huixiang Shi. Journal of Environmental Sciences. 2016(09)
[3]氧化还原法在处理化工废水中的应用[J]. 曲江,张海荣. 资源节约与环保. 2016(03)
[4]印染废水深度处理技术的研究进展及发展趋势[J]. 温沁雪,王进,郑明明,陈志强. 化工环保. 2015(04)
[5]印染废水深度处理及中水回用技术现状[J]. 程家迪,蒋路平,罗金飞,万梅. 染整技术. 2014(11)
[6]我国水污染现状[J]. 许嘉宁,陈燕. 广东化工. 2014(03)
[7]染料废水污染现状及处理方法研究进展[J]. 陈文华,李刚,许方程,泮琇,温玲宁,都林娜. 浙江农业科学. 2014(02)
[8]吸附法处理重金属废水的研究进展[J]. 张帆,李菁,谭建华,王波,黄福. 化工进展. 2013(11)
[9]含高浓度本征缺陷的新型TiO2:外来陷阱诱导产生可见光光催化活性[J]. 李秋叶,张纪伟,金振声,冯彩霞,张经纬,吴志申,张治军. 科学通报. 2013(11)
[10]化学沉淀法处理含重金属废水的研究进展[J]. 郭燕妮,方增坤,胡杰华,谢洪珍,李黎婷,叶志勇. 工业水处理. 2011(12)
博士论文
[1]零价铁催化过硫酸盐高级氧化工艺高效降解印染废水[D]. 丁凤.吉林大学 2017
[2]二氧化钛功能纳米光催化剂的制备及对环境有机污染物的降解行为研究[D]. 姜志锋.江苏大学 2016
[3]染料敏化太阳能电池光阳极TiO2薄膜的制备及改性研究[D]. 曾宪光.西南石油大学 2013
[4]纳米二氧化钛制备方法研究、性能研究及其应用[D]. 林萍.东华大学 2011
[5]印染废水处理机理与技术研究[D]. 范迪.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]TEMPO氧化改性芦苇秆吸附工业印染废水的研究[D]. 边晓林.武汉工程大学 2017
[2]TiO2及石墨烯/TiO2光催化剂的制备及性能研究[D]. 胡枭雄.湖北工业大学 2015
[3]g-C3N4/TiO2复合光催化剂的制备及可见光催化性能的研究[D]. 廖佳珍.重庆工商大学 2014
[4]g-C3N4/TiO2复合纳米材料的制备及可见光催化性能研究[D]. 郭淑慧.重庆大学 2014
[5]TiO2/石墨烯及TiO2/Fe3O4复合结构制备与性能研究[D]. 秦怀鹏.浙江工业大学 2013
[6]印染废水综合处理研究[D]. 余跃.南京工业大学 2004
本文编号：3349797
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体光催化机理示意图
C3N4/TiO2纳米复合材料的制备及其光催化降解橙黄 II 染料废水的研究2光催化技术的研究进展2的基本性质2是一种 n 型无机半导体材料，具有氧化能力强、廉价易得、无毒、光被广泛应用于有机污染物的光催化降解、太阳能电池、分解水制氢等种非常有前景的催化材料，吸引了广大研究者的注意。常见的 TiO2形态存在，包括三种不同的晶型结构，分别是锐钛矿型（Anatase）、）和板钛矿型（Brookite）（秦怀鹏 2013），其晶型结构如图 1-2 所示 TiO2的基本单位都是 TiO6八面体，造成其晶型结构不同的原因在于 方式上具有一定的差异性（林萍 2011）。通常，锐钛矿型和金红石型光催化领域，特别是锐钛矿型的 TiO2，有着卓越的光催化活性，这是2具有高的电子迁移率和低的介电常数以及较低的密度。板钛矿型 Ti定性所以在自然界中较为罕见（姜志锋 2016）。
即：三嗪环结构单元和三-s-三嗪环结构单元，如图1-3 所示。两种不同的结构单元形成了两种 g-C3N4的同素异形体，由于其含氮空位置的差异，导致其结构的稳定性存在差异，其同素异形体如图 1-4 所示。Kroke 等（2002）利用密度泛函理论对其结构的稳定性进行计算后发现以三-s-三嗪环结构单元连接而成的 g-C3N4具有更好的稳定性，所以研究中使用的 g-C3N4一般为图 1-4（b）中的结构。图 1-3 三嗪单元(a)和三-s-三嗪单元(b)Fig. 1-3 Triazine (a) and tri-s-triazine (b) structure unit图 1-4 以三嗪单元(a)和三-s-三嗪单元(b)形成的 g-C3N4（Ong et al. 2016）Fig. 1-4 Triazine (a) and tri-s-triazine (b) structure of g-C3N4由于在自然界中没有发现天然 g-C3N4的存在，所以，研究中所用到的 g-C3N4需要
【参考文献】：
期刊论文
[1]臭氧氧化法连续处理焦化废水生化出水[J]. 孟冠华,邱菲,方玲,司晨浩. 化工环保. 2017(03)
[2]Photodegradation of Orange Ⅱ using waste paper sludge-derived heterogeneous catalyst in the presence of oxalate under ultraviolet light emitting diode irradiation[J]. Guoqiang Zhou,Jinyi Guo,Guowang Zhou,Xiankai Wan,Huixiang Shi. Journal of Environmental Sciences. 2016(09)
[3]氧化还原法在处理化工废水中的应用[J]. 曲江,张海荣. 资源节约与环保. 2016(03)
[4]印染废水深度处理技术的研究进展及发展趋势[J]. 温沁雪,王进,郑明明,陈志强. 化工环保. 2015(04)
[5]印染废水深度处理及中水回用技术现状[J]. 程家迪,蒋路平,罗金飞,万梅. 染整技术. 2014(11)
[6]我国水污染现状[J]. 许嘉宁,陈燕. 广东化工. 2014(03)
[7]染料废水污染现状及处理方法研究进展[J]. 陈文华,李刚,许方程,泮琇,温玲宁,都林娜. 浙江农业科学. 2014(02)
[8]吸附法处理重金属废水的研究进展[J]. 张帆,李菁,谭建华,王波,黄福. 化工进展. 2013(11)
[9]含高浓度本征缺陷的新型TiO2:外来陷阱诱导产生可见光光催化活性[J]. 李秋叶,张纪伟,金振声,冯彩霞,张经纬,吴志申,张治军. 科学通报. 2013(11)
[10]化学沉淀法处理含重金属废水的研究进展[J]. 郭燕妮,方增坤,胡杰华,谢洪珍,李黎婷,叶志勇. 工业水处理. 2011(12)
博士论文
[1]零价铁催化过硫酸盐高级氧化工艺高效降解印染废水[D]. 丁凤.吉林大学 2017
[2]二氧化钛功能纳米光催化剂的制备及对环境有机污染物的降解行为研究[D]. 姜志锋.江苏大学 2016
[3]染料敏化太阳能电池光阳极TiO2薄膜的制备及改性研究[D]. 曾宪光.西南石油大学 2013
[4]纳米二氧化钛制备方法研究、性能研究及其应用[D]. 林萍.东华大学 2011
[5]印染废水处理机理与技术研究[D]. 范迪.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]TEMPO氧化改性芦苇秆吸附工业印染废水的研究[D]. 边晓林.武汉工程大学 2017
[2]TiO2及石墨烯/TiO2光催化剂的制备及性能研究[D]. 胡枭雄.湖北工业大学 2015
[3]g-C3N4/TiO2复合光催化剂的制备及可见光催化性能的研究[D]. 廖佳珍.重庆工商大学 2014
[4]g-C3N4/TiO2复合纳米材料的制备及可见光催化性能研究[D]. 郭淑慧.重庆大学 2014
[5]TiO2/石墨烯及TiO2/Fe3O4复合结构制备与性能研究[D]. 秦怀鹏.浙江工业大学 2013
[6]印染废水综合处理研究[D]. 余跃.南京工业大学 2004
本文编号：3349797
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