CoFe 2 O 4 /MCM-41/TiO 2 复合材料的制备及其光催化性能研究
发布时间：2023-12-02 07:42
TiO2光催化技术是一种环保且高效的污染控制技术,提高TiO2光催化活性和解决回收的问题成为新的研究热点。在研究者对CoFe2O4/SiO2/TiO2复合光催化剂的研究基础上,本论文在保留SiO2和TiO2之间的半导体复合的基础上,通过中间层的介孔结构减少屏蔽作用且提高其有效作用面积,以进一步改善其光催化效率为目的制备出磁性CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料。选用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱(FI-IR)、紫外-可见漫发射光谱(Uv-vis)、振动样品磁强计(VSM)、X-射线电子能谱(XPS)等一系列测试手段对所制备的材料进行晶体结构、形貌、孔结构以及磁性能的表征分析。同时,将自制的磁性CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料用于光催化降解模拟苯酚废水,通过调节制备工艺以及反应工艺条件,使其达到最优效果。首先,通过水热法制备出磁性CoFe2O4颗粒。通过一系列的表征结果分析可知,所制备的磁性CoFe2O4颗粒晶型完整、尺寸均一、分散性良好的球形颗粒,粒径约为100nm,饱和磁化强度为77.0emu...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 TiO2光催化技术概况
1.2.1 TiO2光催化材料的基本特性
1.2.2 TiO2光催化氧化机理
1.3 TiO2光催化材料研究进展
1.3.1 二氧化钛光催化材料的改性
1.3.2 二氧化钛光催化材料的负载
1.4 TiO2载钛分子筛的研究
1.4.1 分子筛的介绍
1.4.2 分子筛的制备方法
1.4.3 MCM-41型分子筛
1.4.4 载钛MCM-41分子筛
1.5 磁性核心材料的选择与制备
1.5.1 磁性核心材料的基本磁的性质
1.5.2 磁性核心材料的选择
1.5.3 磁性核心材料的制备
1.6 课题研究的内容、目的和意义
1.6.1 课题的研究内容
1.6.2 课题的研究目的和意义
第2章 实验材料及实验方法
2.1 实验主要试剂及仪器
2.1.1 实验原料与试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的制备工艺流程
2.3 磁性TiO2复合材料的表征及分析
2.4 催化剂性能评价
2.4.1 模型污染物的选择
2.4.2 光催化反应体系
2.4.3 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料性能评价指标
第3章 CoFe2O4/MCM-41的制备与表征
3.1 CoFe2O4纳米粒子的制备与表征分析
3.1.1 CoFe2O4纳米粒子的制备
3.1.2 CoFe2O4的晶相结构分析
3.1.3 CoFe2O4的形貌分析
3.1.4 CoFe2O4的组成结构分析
3.1.5 CoFe2O4的孔结构分析
3.1.6 CoFe2O4的磁性能分析
3.2 CoFe2O4/MCM-41复合材料的制备与表征分析
3.2.1 CoFe2O4/MCM-41的制备
3.2.2 CoFe2O4/MCM-41晶相结构分析
3.2.3 CoFe2O4/MCM-41的形貌分析
3.2.4 CoFe2O4/MCM-41的组成结构分析
3.2.5 CoFe2O4/MCM-41的孔结构分析
3.2.6 CoFe2O4/MCM-41的磁性能分析
3.3 本章小结
第4章 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的制备与表征
4.1 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的制备
4.2 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的晶相结构分析
4.3 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的形貌分析
4.4 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的组成结构分析
4.5 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的组成元素分析
4.6 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的孔结构分析
4.7 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的光特性分析
4.8 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的磁性分析
4.9 本章小结
第5章 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的光催化性能研究
5.1 光催化降解苯酚实验
5.2 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料制备工艺条件的优化
5.2.1 热处理温度对光催化性能的影响
5.2.2 热处理时间对光催化性能的影响
5.2.3 TBOT投加量对光催化性能的影响
5.3 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料反应工艺条件的优化
5.3.1 pH值对光催化性能的影响
5.3.2 苯酚溶液初始浓度对催化效率的影响
5.3.3 反应时间对光催化性能的影响
5.3.4 催化剂用量对光催化性能的影响
5.3.5 催化剂使用次数对催化效率的影响
5.3.6 催化剂对去除有机污染物COD的测定
5.4 光催化降解苯酚的羟基自由基产量分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文
本文编号：3869220
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【学位级别】：硕士
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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 TiO2光催化技术概况
1.2.1 TiO2光催化材料的基本特性
1.2.2 TiO2光催化氧化机理
1.3 TiO2光催化材料研究进展
1.3.1 二氧化钛光催化材料的改性
1.3.2 二氧化钛光催化材料的负载
1.4 TiO2载钛分子筛的研究
1.4.1 分子筛的介绍
1.4.2 分子筛的制备方法
1.4.3 MCM-41型分子筛
1.4.4 载钛MCM-41分子筛
1.5 磁性核心材料的选择与制备
1.5.1 磁性核心材料的基本磁的性质
1.5.2 磁性核心材料的选择
1.5.3 磁性核心材料的制备
1.6 课题研究的内容、目的和意义
1.6.1 课题的研究内容
1.6.2 课题的研究目的和意义
第2章 实验材料及实验方法
2.1 实验主要试剂及仪器
2.1.1 实验原料与试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的制备工艺流程
2.3 磁性TiO2复合材料的表征及分析
2.4 催化剂性能评价
2.4.1 模型污染物的选择
2.4.2 光催化反应体系
2.4.3 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料性能评价指标
第3章 CoFe2O4/MCM-41的制备与表征
3.1 CoFe2O4纳米粒子的制备与表征分析
3.1.1 CoFe2O4纳米粒子的制备
3.1.2 CoFe2O4的晶相结构分析
3.1.3 CoFe2O4的形貌分析
3.1.4 CoFe2O4的组成结构分析
3.1.5 CoFe2O4的孔结构分析
3.1.6 CoFe2O4的磁性能分析
3.2 CoFe2O4/MCM-41复合材料的制备与表征分析
3.2.1 CoFe2O4/MCM-41的制备
3.2.2 CoFe2O4/MCM-41晶相结构分析
3.2.3 CoFe2O4/MCM-41的形貌分析
3.2.4 CoFe2O4/MCM-41的组成结构分析
3.2.5 CoFe2O4/MCM-41的孔结构分析
3.2.6 CoFe2O4/MCM-41的磁性能分析
3.3 本章小结
第4章 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的制备与表征
4.1 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的制备
4.2 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的晶相结构分析
4.3 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的形貌分析
4.4 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的组成结构分析
4.5 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的组成元素分析
4.6 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的孔结构分析
4.7 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的光特性分析
4.8 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的磁性分析
4.9 本章小结
第5章 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料的光催化性能研究
5.1 光催化降解苯酚实验
5.2 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料制备工艺条件的优化
5.2.1 热处理温度对光催化性能的影响
5.2.2 热处理时间对光催化性能的影响
5.2.3 TBOT投加量对光催化性能的影响
5.3 CoFe2O4/MCM-41/TiO2复合材料反应工艺条件的优化
5.3.1 pH值对光催化性能的影响
5.3.2 苯酚溶液初始浓度对催化效率的影响
5.3.3 反应时间对光催化性能的影响
5.3.4 催化剂用量对光催化性能的影响
5.3.5 催化剂使用次数对催化效率的影响
5.3.6 催化剂对去除有机污染物COD的测定
5.4 光催化降解苯酚的羟基自由基产量分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文
本文编号：3869220
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