两种磁性纳米复合材料催化降解水中典型氟喹诺酮类抗生素研究
发布时间：2023-05-12 18:55
氟喹诺酮类抗生素(FQs)在预防和治疗细菌感染疾病上有非常广泛的应用。近年来,该类抗生素经常在水体中被检测出来。即使微量存在也会对人类及整个生态系统造成潜在的威胁。近年来,高级氧化技术由于其氧化能力强、适用范围广、高效处理大多数难降解有机污染物、处理成本低的优势、而具有广阔的应用前景。基于此,本文制备了Ag3PO4/Bi25FeO40/GO和CuS/Fe2O3/Mn2O3纳米复合催化剂,分别通过光催化高级氧化和活化过硫酸盐高级氧化对水中典型存在的氟喹诺酮类抗生素进行处理。此外,石化工业废水具有排放量大、组成成分复杂、难处理等特点,是较难处理的工业废水之一。经过生物处理的石化废水二级出水中依旧含有较多的难降解的有机物质,为了达到排放或者回用的标准,需要对其进行深度处理。但是,目前常用的深度处理如臭氧氧化、紫外消毒、活性炭吸附等都具有运行成本高的缺点。因此,本文中还利用所制备的两种磁性纳米材料对石化二级出水进行了深度...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 光催化高级氧化技术概述
1.2.1 光催化技术简介
1.2.2 光催化反应原理
1.2.3 半导体光催化活性的影响因素
1.2.4 提高可见光光催化性能方法
1.3 过硫酸盐高级氧化技术概述
1.3.1 过硫酸盐高级氧化技术简介
1.3.2 SO4
?-的产生
1.3.3 过硫酸盐高级氧化技术的特点
1.3.4 过一硫酸钾复合盐(PMS)的活化方式
1.4 氟喹诺酮类抗生素
1.4.1 抗生素简介
1.4.2 氟喹诺酮类抗生素的来源及性质
1.4.3 氟喹诺酮类抗生素的危害
1.4.4 氟喹诺酮类抗生素的去除方法
1.5 研究思路及内容
1.5.1 研究目的及意义
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线
第二章 实验材料与研究方法
2.1 实验试剂与仪器设备
2.1.1 主要化学试剂
2.1.2 主要仪器设备
2.2 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO纳米复合材料的制备
2.2.1 氧化石墨烯(GO)的制备
2.2.2 Bi25FeO40/GO纳米复合材料的制备
2.2.3 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO纳米复合材料的制备
2.3 CuS/Fe2O3/Mn2O3 磁性纳米复合材料制备
2.3.1 Fe2O3/Mn2O3 纳米复合材料的制备
2.3.2 CuS/Fe2O3/Mn2O3 纳米复合材料的制备
2.4 催化材料表征方法
2.4.1 X-射线衍射分析(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.4.3 场发射透射电子显微镜分析(TEM)
2.4.4 X-射线光电子能谱分析(XPS)
2.4.5 拉曼光谱分析(Raman)
2.4.6 N2物理吸附-脱附分析
2.4.7 紫外-可见光漫反射光谱分析(UV-vis DRS)
2.4.8 光电化学性能分析(PECH)
2.5 材料催化性能评价
2.5.1 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO光催化性能研究
2.5.2 CuS/Fe2O3/Mn2O3 催化剂活化PMS催化性能研究
2.6 矿化程度分析
2.7 污染物降解路径分析
第三章 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO纳米复合材料光催化降解洛美沙星研究
3.1 引言
3.2 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO纳米复合催化剂表征及分析
3.2.1 XRD分析
3.2.2 SEM分析
3.2.3 TEM和 HR-TEM分析
3.2.4 拉曼测试分析(Raman)
3.2.5 XPS分析
3.2.6 氮气吸附-脱附曲线分析(BET)
3.2.7 磁性分析
3.2.8 UV-vis DRS分析
3.2.9 光电化学性质
3.3 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO复合纳米材料的光催化特性
3.4 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO光降解洛美沙星的影响因素研究
3.4.1 催化剂投加量的影响
3.4.2 溶液初始pH值对降解反应的影响
3.4.3 水中常见无机离子对降解反应的影响
3.4.4 腐殖质的影响
3.5 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO三元复合催化剂光催化性能提高机制分析
3.6 本章小结
第四章 CuS/Fe2O3/Mn2O3 磁性纳米复合催化剂活化过一硫酸复合盐去除环丙沙星研究
4.1 引言
4.2 CuS/Fe2O3/Mn2O3 磁性纳米复合材料表征及分析
4.2.1 XRD分析
4.2.2 SEM、EDXA元素映射和TEM分析
4.2.3 XPS分析
4.2.4 VSM分析
4.3 CuS/Fe2O3/Mn2O3 纳米复合材料的催化降解性能
4.3.1 CuS/Fe2O3/Mn2O3 活化PMS降解环丙沙星
4.3.2 催化剂对污染物的矿化效果分析
4.3.3 环丙沙星降解中间产物分析
4.4 降解反应重要影响因素以及反应动力学研究
4.4.1 催化剂投加量的影响
4.4.2 PMS浓度的影响
4.4.3 溶液pH对反应的影响
4.4.4 无机阴离子和溶解有机物对反应的影响
4.4.5 环丙沙星降解反应动力学研究
4.5自由基抑制实验
4.6 催化机理
4.7 CuS/Fe2O3/Mn2O3 纳米复合材料的稳定性
4.8 两种AOPs对石化工业废水二级出水深度处理的对比研究
4.8.1 实际废水选题目的及意义
4.8.2 实际废水来源
4.8.3 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO光催化深度处理石化废水二级出水
4.8.4 CuS/Fe2O3/Mn2O3 活化PMS深度处理石化废水二级出水
4.9 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 不足与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
本文编号：3814441
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 光催化高级氧化技术概述
1.2.1 光催化技术简介
1.2.2 光催化反应原理
1.2.3 半导体光催化活性的影响因素
1.2.4 提高可见光光催化性能方法
1.3 过硫酸盐高级氧化技术概述
1.3.1 过硫酸盐高级氧化技术简介
1.3.2 SO4
?-的产生
1.3.3 过硫酸盐高级氧化技术的特点
1.3.4 过一硫酸钾复合盐(PMS)的活化方式
1.4 氟喹诺酮类抗生素
1.4.1 抗生素简介
1.4.2 氟喹诺酮类抗生素的来源及性质
1.4.3 氟喹诺酮类抗生素的危害
1.4.4 氟喹诺酮类抗生素的去除方法
1.5 研究思路及内容
1.5.1 研究目的及意义
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线
第二章 实验材料与研究方法
2.1 实验试剂与仪器设备
2.1.1 主要化学试剂
2.1.2 主要仪器设备
2.2 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO纳米复合材料的制备
2.2.1 氧化石墨烯(GO)的制备
2.2.2 Bi25FeO40/GO纳米复合材料的制备
2.2.3 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO纳米复合材料的制备
2.3 CuS/Fe2O3/Mn2O3 磁性纳米复合材料制备
2.3.1 Fe2O3/Mn2O3 纳米复合材料的制备
2.3.2 CuS/Fe2O3/Mn2O3 纳米复合材料的制备
2.4 催化材料表征方法
2.4.1 X-射线衍射分析(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.4.3 场发射透射电子显微镜分析(TEM)
2.4.4 X-射线光电子能谱分析(XPS)
2.4.5 拉曼光谱分析(Raman)
2.4.6 N2物理吸附-脱附分析
2.4.7 紫外-可见光漫反射光谱分析(UV-vis DRS)
2.4.8 光电化学性能分析(PECH)
2.5 材料催化性能评价
2.5.1 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO光催化性能研究
2.5.2 CuS/Fe2O3/Mn2O3 催化剂活化PMS催化性能研究
2.6 矿化程度分析
2.7 污染物降解路径分析
第三章 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO纳米复合材料光催化降解洛美沙星研究
3.1 引言
3.2 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO纳米复合催化剂表征及分析
3.2.1 XRD分析
3.2.2 SEM分析
3.2.3 TEM和 HR-TEM分析
3.2.4 拉曼测试分析(Raman)
3.2.5 XPS分析
3.2.6 氮气吸附-脱附曲线分析(BET)
3.2.7 磁性分析
3.2.8 UV-vis DRS分析
3.2.9 光电化学性质
3.3 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO复合纳米材料的光催化特性
3.4 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO光降解洛美沙星的影响因素研究
3.4.1 催化剂投加量的影响
3.4.2 溶液初始pH值对降解反应的影响
3.4.3 水中常见无机离子对降解反应的影响
3.4.4 腐殖质的影响
3.5 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO三元复合催化剂光催化性能提高机制分析
3.6 本章小结
第四章 CuS/Fe2O3/Mn2O3 磁性纳米复合催化剂活化过一硫酸复合盐去除环丙沙星研究
4.1 引言
4.2 CuS/Fe2O3/Mn2O3 磁性纳米复合材料表征及分析
4.2.1 XRD分析
4.2.2 SEM、EDXA元素映射和TEM分析
4.2.3 XPS分析
4.2.4 VSM分析
4.3 CuS/Fe2O3/Mn2O3 纳米复合材料的催化降解性能
4.3.1 CuS/Fe2O3/Mn2O3 活化PMS降解环丙沙星
4.3.2 催化剂对污染物的矿化效果分析
4.3.3 环丙沙星降解中间产物分析
4.4 降解反应重要影响因素以及反应动力学研究
4.4.1 催化剂投加量的影响
4.4.2 PMS浓度的影响
4.4.3 溶液pH对反应的影响
4.4.4 无机阴离子和溶解有机物对反应的影响
4.4.5 环丙沙星降解反应动力学研究
4.5自由基抑制实验
4.6 催化机理
4.7 CuS/Fe2O3/Mn2O3 纳米复合材料的稳定性
4.8 两种AOPs对石化工业废水二级出水深度处理的对比研究
4.8.1 实际废水选题目的及意义
4.8.2 实际废水来源
4.8.3 Ag3PO4/Bi25FeO40/GO光催化深度处理石化废水二级出水
4.8.4 CuS/Fe2O3/Mn2O3 活化PMS深度处理石化废水二级出水
4.9 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 不足与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
本文编号：3814441
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3814441.html
