石墨烯/纳米二氧化钛复合材料的制备及其光催化降解2,4-二氯苯酚的研究

发布时间：2021-02-03 18:44

　　对光催化2,4-二氯苯酚（DCP）过程中pH值随时间的变化进行跟踪测试,发现反应过程中小分子有机酸的生成明显降低了反应体系的pH值,进而影响到DCP的吸光度和光催化反应速率。为保证研究pH值的稳定,设计了碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液体系,在此基础上探究出二氧化钛光催化剂在pH=9的弱碱性环境中降解DCP的过程,研究表明在该条件下二氧化钛比在中性以及强碱性环境中有更高的催化活性。实际生产中所产生的DCP废水中往往存在高浓度的NaCl,NaCl的存在会明显降低二氧化钛的催化活性。将Hummers法制备的氧化石墨烯与纳米二氧化钛通过水热法制备了石墨烯含量分别为0.01、0.025、0.05和0.1质量百分数的复合光催化剂,对复合光催化剂的催化活性进行研究。发现在含有20%NaCl的缓冲溶液中催化DCP时,复合光催化剂催化活性较单纯使用二氧化钛有明显提高,且随着石墨烯含量升高复合催化剂的催化活性也随之升高,当含量至5%时活性达到最高点,反应速率常数为k0.05=3.42×10-5 s-1,比无氯化钠环境中纯二氧化钛的反应速率常数k=3.15×10-5 s-1还略有提高。继续增加石墨烯含量,催化活性... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 石墨烯简介
        1.1.1 石墨烯的发展历史
        1.1.2 石墨烯的主要性质
        1.1.3 石墨烯的制备方法
        1.1.4 石墨烯的研究现状
    1.2 光催化研究进展
        1.2.1 光催化的发展
        1.2.2 光催化的基本原理及优势
        1.2.3 二氧化钛光催化剂
    1.3 2,4-二氯苯酚光降解进展
        1.3.1 2,4-二氯苯酚的来源、性质及危害
        1.3.2 2,4-二氯苯酚的降解处理方法
        1.3.3 二氧化钛光催化降解 2,4-二氯苯酚存在的问题
    1.4 石墨烯/纳米二氧化钛复合材料
        1.4.1 几种常见的光催化剂改性方法
        1.4.2 石墨烯/纳米二氧化钛复合物的光催化原理
        1.4.3 石墨烯/纳米二氧化钛的复合方法
    1.5 本论文的研究内容与意义
第2章 石墨烯/纳米二氧化钛复合光催化剂制备与表征
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 石墨烯制备与表征
        2.2.3 石墨烯/纳米二氧化钛复合光催化剂制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 TEM测试结果与分析
        2.3.2 XRD测试结果与分析
        2.3.3 石墨烯/纳米二氧化钛复合光催化剂热失重分析
    2.4 本章小结
第3章 pH对光催化效率的影响研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 光催化 2,4-二氯苯酚的实验步骤
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 溶液pH值对光催化的影响
        3.3.2 缓冲体系对反应的影响
        3.3.3 石墨烯含量对反应速率的影响
    3.4 本章小结
第4章 高浓度盐水中复合光催化剂降解 2,4-二氯苯酚的研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 光催化 2,4-二氯苯酚的实验步骤
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 溶液中氯化钠对光催化的影响
        4.3.2 石墨烯含量对反应速率的影响
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3016984