基于石墨烯气凝胶三维电极脱除污水有机物
发布时间：2021-03-01 10:13
随着我国工业化进程的不断发展,水污染问题日益严重,传统的处理方法难以降解浓度大、有机物种类繁多的污水,开发新的污水处理技术迫在眉睫。电化学处理技术由于其具有操作简单、设备简便等特点备受人们的青睐。而随着废水中污染物的浓度增大、种类增多,传统的二维电极技术在传质以及降解过程中的局限性越来越大,而三维电极技术大大提升了降解装置的反应面积和传质速率,且其对污染物的降解较为彻底,从而引起了人们越来越多的关注。三维电极反应器中的粒子电极兼具吸附、电化学降解等作用,在整个反应体系中具有举足轻重的作用,制备具有高吸附性、良好的亲水性和导电性以及优异的降解能力的粒子电极成为了科研人员孜孜不倦追求的目标。本研究论文主要包括两个部分,采用低温水热-冷冻干燥的方法制备石墨烯气凝胶及其复合物,将其用作粒子电极构筑三维电极反应器,以提高对含亚甲基蓝污水的降解能力。主要研究内容如下:（1）采用低温水热-冷冻干燥的方法制备了石墨烯气凝胶（GA）,其丰富的大孔结构提供了良好的传质能力,石墨烯优异的导电性使其在电流作用下快速极化,形成阴阳极,将其用作粒子电极构筑三维电极反应器用于含亚甲基蓝污水的处理,降解率达98%,高...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 三维电极的概述
1.1.1 三维电极装置
1.1.2 三维电极的机理
1.1.3 电极材料
1.2 石墨烯气凝胶的制备
1.2.1 水热诱导自组装法
1.2.2 交联剂诱导自组装法
1.2.3 还原剂诱导自组装法
1.2.4 聚合物诱导自组装法
1.2.5 石墨烯气凝胶形成的影响因素
1.3 本论文的研究思路和内容
2 实验部分
2.1 实验原料及设备
2.2 实验设备
2.3 石墨烯气凝胶及其复合物的表征
2.3.1 钨灯丝扫描电子显微镜（TFSEM）
2.3.2 透射电子显微镜（TEM）
2.3.3 X射线衍射（XRD）
2.3.4 拉曼光谱（Raman spectra）
2.3.5 热重分析（TGA）
2.3.6 傅里叶变换红外光谱（FTIR）
2.3.7 X射线光电子能谱（XPS）
2.3.8 紫外-可见漫反射光谱（DRS）
2.4 三维电极的降解能力评价
2.4.1 三维电极装置
2.4.2 有机染料
3 石墨烯气凝胶的制备及污水处理性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 GO的制备
3.2.2 石墨烯气凝胶的制备
3.2.3 三维电极处理含亚甲基蓝污水的测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 石墨烯气凝胶的形貌表征
3.3.2 石墨烯气凝胶的结构表征
3.3.3 三维电极降解含亚甲基蓝污水的结果分析
3.3.4 不同参数对反应的影响
3.4 本章小结
4 负载FeOOH的石墨烯气凝胶的制备及污水处理性能的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 FeOOH/GA的制备
4.2.2 三维电极处理含亚甲基蓝污水的测试
4.3 实验结果
4.3.1 FeOOH/GA的形貌表征
4.3.2 FeOOH/GA的结构表征
4.3.3 三维电极降解含亚甲基蓝的污水结果分析
4.3.4 不同铁负载量对反应的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu-Fe尖晶石型催化剂催化H2O2处理苯酚废水的研究[J]. 张蕴,刘志英,张永建,黄建舒,徐炎华. 现代化工. 2019(05)
[2]河底泥陶粒负载Sn-Sb-TiO2电极处理2,4-二硝基甲苯废水[J]. 吴勇,鲍扬,朱兆连,仲维啸,王海玲. 现代化工. 2019(04)
[3]非均相类Fenton催化剂处理马铃薯淀粉废水的实验研究[J]. 薛权峰,张有贤,徐腾. 现代化工. 2019(04)
[4]三维电极电化学水处理技术研究现状及方向[J]. 熊英健,范娟,朱锡海. 工业水处理. 1998(01)
本文编号：3057335
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 三维电极的概述
1.1.1 三维电极装置
1.1.2 三维电极的机理
1.1.3 电极材料
1.2 石墨烯气凝胶的制备
1.2.1 水热诱导自组装法
1.2.2 交联剂诱导自组装法
1.2.3 还原剂诱导自组装法
1.2.4 聚合物诱导自组装法
1.2.5 石墨烯气凝胶形成的影响因素
1.3 本论文的研究思路和内容
2 实验部分
2.1 实验原料及设备
2.2 实验设备
2.3 石墨烯气凝胶及其复合物的表征
2.3.1 钨灯丝扫描电子显微镜（TFSEM）
2.3.2 透射电子显微镜（TEM）
2.3.3 X射线衍射（XRD）
2.3.4 拉曼光谱（Raman spectra）
2.3.5 热重分析（TGA）
2.3.6 傅里叶变换红外光谱（FTIR）
2.3.7 X射线光电子能谱（XPS）
2.3.8 紫外-可见漫反射光谱（DRS）
2.4 三维电极的降解能力评价
2.4.1 三维电极装置
2.4.2 有机染料
3 石墨烯气凝胶的制备及污水处理性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 GO的制备
3.2.2 石墨烯气凝胶的制备
3.2.3 三维电极处理含亚甲基蓝污水的测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 石墨烯气凝胶的形貌表征
3.3.2 石墨烯气凝胶的结构表征
3.3.3 三维电极降解含亚甲基蓝污水的结果分析
3.3.4 不同参数对反应的影响
3.4 本章小结
4 负载FeOOH的石墨烯气凝胶的制备及污水处理性能的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 FeOOH/GA的制备
4.2.2 三维电极处理含亚甲基蓝污水的测试
4.3 实验结果
4.3.1 FeOOH/GA的形貌表征
4.3.2 FeOOH/GA的结构表征
4.3.3 三维电极降解含亚甲基蓝的污水结果分析
4.3.4 不同铁负载量对反应的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu-Fe尖晶石型催化剂催化H2O2处理苯酚废水的研究[J]. 张蕴,刘志英,张永建,黄建舒,徐炎华. 现代化工. 2019(05)
[2]河底泥陶粒负载Sn-Sb-TiO2电极处理2,4-二硝基甲苯废水[J]. 吴勇,鲍扬,朱兆连,仲维啸,王海玲. 现代化工. 2019(04)
[3]非均相类Fenton催化剂处理马铃薯淀粉废水的实验研究[J]. 薛权峰,张有贤,徐腾. 现代化工. 2019(04)
[4]三维电极电化学水处理技术研究现状及方向[J]. 熊英健,范娟,朱锡海. 工业水处理. 1998(01)
本文编号：3057335
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3057335.html
