金属氧化物/钛酸盐纳米线复合材料的制备及催化性能研究

发布时间：2021-09-05 12:11

　　本文中我们介绍了一类易于回收的、高活性多孔催化剂，是将四氧化三钴纳米颗粒或氧化镍纳米片生长在钛酸盐纳米线表面而实现催化材料纳米级复合。钛酸盐纳米线上的钠离子用稀硝酸中的氢离子取代，这种方式有利于钛酸盐纳米线在后续制备中捕获钴离子和镍离子。X射线衍射仪证实了四氧化三钴晶相中特有的（200），（311），（511）晶面以及氧化镍晶相中特有的（111），（200），（220）晶面的存在。电镜（包括场发射扫描电镜和透射电镜）测试结果显示，四氧化三钴纳米颗粒的平均粒径约为22±3nm，均匀的分布在钛酸盐纳米线（平均直径为37±5.5nm）的表面，主要显露（220）和（222）活性晶面。X射线光电子能谱分析显示Co2p轨道的峰位置分别位于780.1eV（Co2p3/2）和795.5eV（Co2p1/2），证实了四氧化三钴相的存在。Ni2p3/2的结合能在853.6eV处，表明镍的化合价是+2价，从而证明了所制复合材料中镍氧化物是以氧化镍的形式存在的。实验选取了甲基蓝和其他的一些染料如罗丹明B和甲基橙在室内散射光照条件下作为所制四氧化三钴/钛酸盐纳米线的降解对象。相比单纯的0.1g四氧化三钴/钛酸盐... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 染料废水的来源与危害
    1.2 染料废水的处理技术的研究进展
        1.2.1 物理法
        1.2.2 生物法
        1.2.3 化学法
    1.3 光催化技术的国内外研究进展
        1.3.1 二氧化钛的光催化性能研究
        1.3.2 四氧化三钴的光催化性能研究
        1.3.3 氧化镍的光催化性能研究
    1.4 钛酸盐纳米线的性能研究
    1.5 纳米材料在光催化降解染料废水中的优势
    1.6 研究主要目的和研究内容
第二章 四氧化三钴纳米颗粒/钛酸盐纳米线复合催化剂的制备
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验药品与仪器
        2.1.2 四氧化三钴纳米颗粒/钛酸盐纳米线复合催化剂的制备
        2.1.3 四氧化三钴纳米颗粒/钛酸盐纳米线复合催化剂的表征
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 场发射扫描电镜(FeSEM)分析
        2.2.2 透射电镜(TEM)分析
        2.2.3 X 射线衍射(XRD)分析
        2.2.4 X 射线光电子能谱(XPS)分析
    2.3 小结
第三章 四氧化三钴纳米颗粒/钛酸盐纳米线光催化降解有机染料
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验试剂及仪器
        3.1.2 实验方法
        3.1.3 分析方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 四氧化三钴纳米颗粒/钛酸盐纳米线复合催化剂对低浓度甲基蓝的降解
        3.2.2 四氧化三钴纳米颗粒/钛酸盐纳米线复合催化剂对高浓度甲基蓝的降解
        3.2.3 四氧化三钴纳米颗粒/钛酸盐纳米线复合催化剂的循环应用研究
        3.2.4 四氧化三钴纳米颗粒/钛酸盐纳米线复合催化剂对罗丹明 B 与甲基橙的降解
    3.3 小结
第四章 氧化镍/钛酸盐纳米线复合催化剂的制备
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验药品与仪器
        4.1.2 氧化镍/钛酸盐纳米线复合催化剂的制备
        4.1.3 氧化镍/钛酸盐纳米线复合催化剂的表征
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 场发射扫描电镜(FeSEM)分析
        4.2.2 X 射线能谱仪(EDS)分析
        4.2.3 X 射线衍射(XRD)分析
        4.2.4 X 射线光电子能谱(XPS)分析
    4.3 小结
第五章 氧化镍/钛酸盐纳米线复合催化剂光催化降解有机染料
    5.1 实验部分
        5.1.1 实验试剂及仪器
        5.1.2 实验方法
        5.1.3 分析方法
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 不同浓度前驱体溶液所制备的复合催化剂的催化效果
        5.2.2 氧化镍/钛酸盐纳米线复合催化剂与氧化镍的催化效果对比
        5.2.3 氧化镍/钛酸盐纳米线复合催化剂的循环催化效率
    5.3 小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]CO oxidation over Co3O4/SiO2 catalysts:Effects of porous structure of silica and catalyst calcination temperature[J]. Jian Zheng 1,2,Wei Chu 1,2,Hui Zhang 3,Chengfa Jiang 2,Xiaoyan Dai 2 1.Key Laboratory of Green Chemistry and Technology of Ministry of Education and Department of Chemistry,Sichuan University,Chengdu 610064,Sichuan,China;2.Department of Chemical Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,Sichuan,China;3.Sichuan Provincial Research Institute of Safety Science and Technology,Chengdu 610012,Sichuan,China.  Journal of Natural Gas Chemistry. 2010(06)
[2]组合臭氧氧化技术在染料废水处理中的应用[J]. 刘芳芝,渠会丽,顾朝晖.  山西化工. 2010(05)
[3]电絮凝+催化氧化处理活性染料废水[J]. 张祖丽.  污染防治技术. 2008(04)
[4]核桃壳质活性炭的制备及处理印染废水的研究[J]. 王湖坤,陈绍华.  印染助剂. 2008(08)
[5]超临界水氧化法处理活性染料废水的研究[J]. 龚为进,李方,奚旦立.  印染. 2007(11)
[6]降解偶氮染料耐盐菌GTY的分离鉴定及特性研究[J]. 郭建博,周集体,王栋,田存萍,王平,李晓霞.  环境科学学报. 2007(02)
[7]活性炭吸附法处理染料废水[J]. 张小璇,叶李艺,沙勇,邸婧.  厦门大学学报(自然科学版). 2005(04)
[8]高效菌活性污泥法处理分散染料废水实验研究[J]. 张丽,贺启环.  环境工程. 2002(01)
[9]粉煤灰对染料废水的脱色研究[J]. 阎存仙,周红,李世雄.  环境污染与防治. 2000(05)
[10]Zn-粘土催化剂对染料废水的O3氧化降解性能的影响[J]. 尹琳.  高校地质学报. 2000(02)



本文编号：3385327