铁、钴过渡金属氧化物复合材料的构建及其性能研究

发布时间：2023-03-05 13:28

　　在工业化不断发展的今天,工业废水成为了发展过快的附带产物,这不仅阻碍着国家的可持续发展战略,也给人类带来了严重的身体健康问题,影响人类的生存,所以治理废水的问题即环保问题迫在眉睫。本文制备了两种复合材料分别用于光催化技术及化学吸附技术来处理有机染料及重金属As的污染,具体内容如下:1.采用一步水热法成功制备了具有大比表面积、含不同比例GO的复合材料rGO/Co₃O₄/Co(OH)₂作为半导体光催化剂。当GO的含量为6%时,rGO/Co₃O₄/Co(OH)₂的光降解性能达到最优;比表面积的增大使Co₃O₄吸附性能得到了提升,在光催化降解过程中有更多的活性位点参与反应,同时加快了rGO/Co₃O₄/Co(OH)₂表面的反应速率。这使rGO/Co₃O₄/Co(OH)₂在染料废水处理方面具有...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 有机染料污染的危害
    1.2 As(Ⅲ)污染的危害
    1.3 传统工业废水处理方法
    1.4 高级氧化法(Feton及半导体光催化技术)
        1.4.1 Fenton及类Fenton氧化法
        1.4.2 半导体光催化技术
    1.5 四氧化三钴简介
        1.5.1 结构性质
        1.5.2 影响Co₃O₄光催化剂活性的因素及相关研究进展
        1.5.3 石墨烯概述
        1.5.4 不同Co₃O₄的制备方法
    1.6 目前光催化剂的缺陷
    1.7 Fe₃O₄简介
    1.8 论文研究的目的与意义、主要内容及技术路线
        1.8.1 rGo/Co₃O₄/Co(OH)₂研究目的、意义
        1.8.2 rGo/Co₃O₄/Co(OH)₂光催化剂研究内容、技术路线
        1.8.3 Fe₃O₄@CMC-Fe(Ⅲ)吸附剂的研究目的、意义
        1.8.4 Fe₃O₄@CMC-Fe(Ⅲ)吸附剂研究内容、技术路线
第二章 实验部分
    2.1 试剂
    2.2 试验仪器设备
第三章 rGO/Co₃O₄/Co(OH)₂催化剂的制备、表征、及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 氧化石墨烯的制备
        3.2.2 rGO/Co₃O₄/Co(OH)₂催化剂的制备
        3.2.3 光催化实验
    3.3 样品的表征
        3.3.1 样品的XRD分析
        3.3.2 样品的形貌分析(SEM/TEM)
        3.3.3 样品的红外光谱分析(FTIR)
        3.3.4 比表面积
        3.3.5 热重分析
        3.3.6 rGO/Co₃O₄/Co(OH)₂复合催化剂Raman分析
    3.4 rGO/Co₃O₄/Co(OH)₂复合材料的形成、光催化机理
        3.4.1 形成机理研究
        3.4.2 光降解机理研究
    3.5 rGO/Co₃O₄/Co(OH)₂复合催化剂UV-vis分析
    3.6 rGO/Co₃O₄/Co(OH)₂复合催化剂的循环性质
    3.7 本章小结
第四章 Fe(Ⅲ)负载纳米Fe₃O₄吸附剂去除废水中As(Ⅲ)
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 Fe₃O₄纳米粒子的合成
        4.2.2 Fe₃O₄@CMC-Fe(Ⅲ)复合材料的合成
        4.2.3 Fe₃O₄@CMC-Fe (Ⅲ)复合材料吸附As实验
    4.3 材料的表征
        4.3.1 Fe₃O₄@CMC-Fe(Ⅲ)的形貌表征
        4.3.2 Fe₃O₄@CMC-Fe(Ⅲ)的XRD分析
        4.3.3 Fe₃O₄@CMC-Fe(Ⅲ)的FTIR红外光谱分析
    4.4 Fe₃O₄@CMC-Fe(Ⅲ)的吸附性能研究
        4.4.1 Langmuir及Freundlich拟合
        4.4.2 吸附动力学分析
        4.4.3 吸附剂用量对吸附结果的影响
    4.5 pH对吸附试验的影响
    4.6 离子的竞争效应对吸附试验的影响
    4.7 本章小结
结论
致谢
参考文献



本文编号：3756279