BiOCl吸附/光催化去除水中典型有机污染物的机理研究

发布时间：2021-01-05 03:26

　　BiOCl（氯氧化铋）是一种新型光催化材料,对水环境中的染料、药物和个人护理用品（PPCPs）等有机污染物具有高效的去除作用。目前,关于BiOCl去除水中有机物的作用机理一般认为是由光催化氧化引起的,而严重忽略了其对有机物的吸附作用。本文选择6种染料、3种PPCPs以及多种小分子有机物羧酸作为目标污染物,研究了BiOCl吸附／光催化去除它们的效能和机理,并重点研究了BiOCl吸附典型染料和PPCPs的作用机制。首先采用溶剂热法成功的制备了BiOCl微米球,通过X射线衍射（XRD）,扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）,高分辨透射电镜（HRTEM）, N2吸附-脱附、紫外-可见反射光谱等技术手段对制备的催化剂进行了表征。制备BiOCl微米球直径约为3-5 μm,每个微球都由粒径小于20 nm的纳米颗粒组成,其BET比表面积为16.31 m2/g,禁带宽度为3.38 eV。BiOCl微米球对水中有机物的吸附能力直接决定了其对有机物的光催化活性。吸附率越高、光催化活性越高；没有吸附就没有可见光催化活性。吸附率占BiOCl可见光催化去除率的比重为80%-95%以上；吸附率占BiOCl紫外光催... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 PPCPs等有机污染物简介
        1.1.1 PPCPs简介
        1.1.2 PPCPs降解技术简介
        1.1.3 染料污染物简介
    1.2 紫外/可见光催化降解材料简介
2系紫外可见光催化降解材料">        1.2.1 TiO₂系紫外可见光催化降解材料
        1.2.2 Bi基紫外可见光催化降解材料
    1.3 BiOCl光催化材料综述
        1.3.1 BiOCl的晶体结构与电子结构
        1.3.2 BiOCl的制备方法
        1.3.3 BiOCl材料结构的修饰改性
        1.3.4 BiOCl紫外/可见光催化机理
    1.4 论文的研究目的、意义及内容
        1.4.1 研究目的和意义
        1.4.2 研究内容
2 材料与方法
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 BiOCl微米球的制备与表征
        2.2.1 BiOCl微米球的制备
        2.2.2 BiOCl微米球的表征
    2.3 BiOCl吸附/光催化降解水中有机物
    2.4 PPCPs等目标物的分析检测方法
    2.5 降解产物表征分析方法
3 BiOCl吸附/光催化去除水中典型有机物的效能
    3.1 BiOCl的制备与表征
        3.1.1 BiOCl的制备
        3.1.2 XRD分析
        3.1.3 形貌及粒径大小分析
        3.1.4 比表面积、孔径分布分析
        3.1.5 能级分析
    3.2 BiOCl吸附/可见光催化降解有机物
    3.3 BiOCl吸附/紫外光催化降解有机物
    3.4 本章小结
4 BiOCl吸附水中典型有机物的作用机理
-离子变化特征">    4.1 BiOCl的水解性质及其Cl^-离子变化特征
-离子变换">    4.2 BiOCl对不同浓度布洛芬吸附效率及Cl^-离子变换
    4.3 不同阴离子对BiOCl吸附有机物的影响
    4.4 BiOCl吸附有机物的红外光谱分析
    4.5 BiOCl吸附有机物的XPS分析
    4.6 BiOCl对多种小分子有机物的吸附效率
    4.7 BiOCl选择性吸附机理探讨
    4.8 本章小结
5 BiOCl光催化降解水中布洛芬的机理
    5.1 BiOCl可见光催化降解水中布洛芬的效能及影响因素
        5.1.1 初始布洛芬浓度的影响
        5.1.2 BiOCl投加量的影响
        5.1.3 水中阴阳离子的影响
    5.2 BiOCl吸附、紫外光催化、可见光催化去除布洛芬的矿化率
    5.3 BiOCl光催化降解水中布洛芬的产物分析
        5.3.1 可见光催化降解的产物分析及降解途径
        5.3.2 紫外光催化降解的产物分析及降解途径
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
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[3]BiOCl基光催化材料的研究进展[J]. 王晓雯,张小超,樊彩梅.  化工进展. 2014(01)
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[5]超高效液相色谱-串联质谱法同时检测地表水中18种药物与个人护理品的残留量[J]. 朱赛嫦,王静,邵卫伟,陈红.  色谱. 2013(01)
[6]固相萃取-高效液相色谱-串联质谱测定九龙江流域水中药品和个人护理用品[J]. 吕敏,孙倩,李妍,陈猛,于昌平.  厦门大学学报(自然科学版). 2012(06)
[7]医药品和个人护理用品（PPCPs）类污染物氯化转化行为研究进展[J]. 刘奇,魏东斌,陈振斌,杜宇国.  环境化学. 2012(03)
[8]碳掺杂TiO2纳米管列阵的制备及其光催化性能的研究[J]. 肖鹏,李露,卢露,张云怀.  材料导报. 2010(08)
[9]不同晶型Bi2O3可见光光催化降解罗丹明B的研究[J]. 邹文,郝维昌,信心,王天民.  无机化学学报. 2009(11)
[10]掺杂纳米Bi2WO6的水热合成及其光催化性能研究[J]. 王玉洁,任雪红,蒋引珊.  环境工程学报. 2008(12)



本文编号：2957931