碳纤维/镍锌基-LDHs复合材料的电化学制备及环境应用

发布时间：2021-10-12 09:01

　　采用电化学法制各了碳纤维-镍锌铝三元层状双羟基复合金属氢氧化物复合材料（CFs-Ni/Zn/Al-LDHs）。采用场发射扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和傅里叶红外光谱（FT-IR）对材料的结构和形貌进行表征。结果表明：该材料为花样插层的、高晶化的类水滑石结构,层间阴离子为N03-。考察了CFs-Ni/Zn/Al-LDHs对左氧氟沙星（LEVO）的吸附作用和光电催化降解效果。结果表明：在pH值为6、温度为45℃和吸附时间为24 h的最佳条件下,CFs-Ni/Zn/Al-LDHs对LEVO的吸附量为1.47 mg/g；吸附过程是自发吸热反应,符合准一阶动力学模型。CFs-Ni/Zn/Al-LDHs不仅可用于LEVO的光电催化降解,而且可用于其检测。在1.0 V恒电位和300 W高压汞灯共同作用4h后,LEVO的去除率可达98.92%。光电催化产物的紫外吸光度（235 nm）与LEVO的浓度在1×10-6～5×10-5 mol/L的范围内,呈现良好的线性关系,检测限为2×10-7mol/L（3σ）。此外,研究还发现,CFs-Ni/Zn/Al-LDHs对甲醇和乙醇呈现良好的电催化氧化... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 碳纤维及其表面预处理
        1.1.1 碳纤维简介
        1.1.2 碳纤维的表面预处理
    1.2 碳纤维的功能化衍生
        1.2.1 聚合物修饰碳纤维
        1.2.2 碳纤维金属基复合材料
    1.3 层状双羟基复合金属氢氧化物(LDHs)
        1.3.1 LDHs的组成和结构
        1.3.2 LDHs的性质
        1.3.3 LDHs的制备
    1.4 碳纤维复合材料的表征
    1.5 材料的应用
        1.5.1 碳纤维复合材料的应用
        1.5.2 LDHs的应用
    1.6 本论文的研究内容及创新点
第二章 电化学合成碳纤维/镍锌铝LDHs复合材料及左氧氧氟沙星的光电催化应用研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 聚苯胺掺杂槲皮素前驱膜的制备
        2.2.4 电化学合成CFs-Ni/Zn/Al-LDHs
        2.2.5 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs吸附LEVO
        2.2.6 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs光电催化LEVO
        2.2.7 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs光电降解2,6-二氯苯酚
        2.2.8 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs电催化氧化甲醇和乙醇
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 CFs/AH的制备
        2.3.2 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs的制备
        2.3.3 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs的XRD表征
        2.3.4 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs的FT-IR和ICP表征
        2.3.5 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs的形貌分析
        2.3.6 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs的电化学行为
        2.3.7 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs对LEVO的吸附研究
        2.3.8 LEVO在工作电极上的电化学行为
        2.3.9 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs光电催化LEVO
        2.3.10 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs光电催化2,6-二氯苯酚
        2.3.11 CFs-Ni/Zn/Al-LDHs电催化氧化甲醇和乙醇
    2.4 本章小结
第三章 电化学制备碳纤维/锌镍铬LDHs复合材料
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 前驱膜即亚氨基二乙酸-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯碳纤维复合材料(CFs-IDA/PGMA)的制备
        3.2.4 电化学合成含有铬离子的层状金属氢氧化物
        3.2.5 CFs-Zn/Ni/Cr-LDHs和CFs-Zn/Cr-LDHs催化降解染料孔雀绿
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 前驱膜的表征
        3.3.2 含有铬离子的LDHs的制备
        3.3.3 含有铬离子的LDHs的红外表征
        3.3.4 含有铬离子的LDHs的XRD表征
        3.3.5 含有铬离子的LDHs的SEM表征
        3.3.6 CFs-Zn/Ni/Cr-LDHs和CFs-Ni/Cr-LDHs的电化学行为
        3.3.7 CFs-Zn/Ni/Cr-LDHs和CFs-Zn/Cr-LDHs催化降解孔雀绿
    3.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]ZnS/CdS插层LDHs的组装及其结构研究[D]. 武国庆.北京化工大学 2006

硕士论文
[1]活性碳纤维对甲硫醚等环境污染物的吸附研究[D]. 伍艳芳.北京化工大学 2007



本文编号：3432273