基于碳氮材料的水体有机污染物光催化/吸附去除技术研究
发布时间：2021-04-13 17:31
近年来,随着经济的飞速发展,大量污染物进入水体,对人类的饮用水安全造成了威胁。其中,有机污染物因其毒性大、富集性强、难降解,对人体健康危害最为严重。因此,深入研究有机污染物废水的处理,是目前水处理领域非常重要的课题。在水处理方法中,半导体光催化技术和吸附法去除效率高、绿色经济,是非常有前景的方法。碳氮材料是一类新型材料,主要包括石墨相碳化氮（CN）和氮掺杂的炭材料两种,被用作光催化材料或吸附剂广泛用于水处理。CN具有光响应,已被应用于光催化领域,然而,CN仍存在电子-空穴复合太快、量子效率低、比表面积不够大等缺点。氮掺杂的炭材料吸附性较好,但通常制备方法过于复杂,并且吸附后难以分离。基于此,本论文对CN和多孔炭材料进行了改性,基于半导体光催化技术和吸附法,利用改性后的碳氮材料开发了水体中有机污染物的新型去除方法,在环境净化领域开展了相应的研究工作,研究内容如下:1.铂掺杂的石墨相氮化碳（CN-Pt）吸附协同光催化作用去除水体中的罗丹明B（RhB）的研究。以双氰胺和氯铂酸作为原料,通过热缩聚的方法合成CN-Pt,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS...
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
碳化氮可能存在结构：(A)-型；(B)β-型；(C)c-型；(D)p-型；(E)g-型
第 1 章 绪论在这五种不同的结构中，除石墨相碳化氮（g-C3N4）是软质相，其他几种都是硬质相，理论上它们的硬度和热稳定性都接近或超过金刚石。在室温下，g-C3N4在五种结构中最为稳定。目前，研究者一般认为 g-C3N4是一种类石墨层状材料，与石墨烯类似，其层间通过范德华力相连。同样由于 g-C3N4与石墨烯的相似性，学界曾经普遍认为三嗪（C3N3)是其基本构成单元（图 1-2）(朱派金 等，2018)。然而另一种可能的结构单元 3-s-三嗪环已被证明在能量上相对基于三嗪单元的结构更有利，并且研究表明，在氰胺等物质热解时的确产生了一种由蜜勒胺单元构成的“melon”聚合物(Komatsu et al., 2000)。因此，绝大多数对 g-C3N4的研究都以 3-s-三嗪环为理论模型。
铂掺杂的石墨相氮化碳吸附和光催除水体中的罗丹明 BB（RhB），分子式为 C28H31ClN2O3，相对分子质量为 4 为绿色结晶或红紫色粉末，溶于水和乙醇，微溶于丙溶于脂类物质。RhB 水溶液为蓝红色，稀释后有强烈。RhB 常作为荧光探针，广泛应用于生物医药、矿产群章, 1998；黎俊波 等，2012)。同时 RhB 也可以作为Guo et al., 2017a)。RhB 颜色很深，作为染料广泛用于生产(Gao et al., 2015)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于石墨相碳化氮的光催化降解有机污染物研究进展[J]. 朱派金,张艺莹,许淑霞. 中国测试. 2018(11)
[2]基于腐植酸生物高聚物膜有效去除亚甲基蓝和罗丹明B的研究[J]. Seema S.Shenvi,Arun M.Isloor,Ahmad F.Ismail,袁晓娜. 腐植酸. 2017(06)
[3]HDPE膜在垃圾处理中心的施工技术[J]. 傅刚辉. 建筑技术. 2017(11)
[4]聚合物氮化碳材料光激发过程研究进展[J]. 王辉,张晓东,谢毅. 无机化学学报. 2017(11)
[5]萘好氧降解污泥强化培养特性与降解效能研究[J]. 于洋洋,王广智,王卓然,丁杰. 环境科学与技术. 2017(08)
[6]好氧MBBR处理含吲哚废水的工艺优化试验研究[J]. 王广智,王敬元,黄丽坤,于洋洋,王卓然,赵庆良. 环境保护科学. 2017(02)
[7]高浓度、难降解有机化工废水的预处理分析[J]. 王晓东,李锐. 科技展望. 2015(27)
[8]碳材料吸附水中PPCPs的研究进展[J]. 刘桂芳,闫红梅,高远,朱丽楠,徐森. 工业水处理. 2015(10)
[9]稀土废渣混凝剂在焦化废水处理中的应用研究[J]. 暴苗苗,延克军,马壮,张宝龙,吴思聪. 稀土. 2014(04)
[10]染料废水污染现状及处理方法研究进展[J]. 陈文华,李刚,许方程,泮琇,温玲宁,都林娜. 浙江农业科学. 2014(02)
硕士论文
[1]牛骨基分级多孔炭材料的制备及其吸附性能研究[D]. 杜文怡.北京化工大学 2017
[2]枯草芽孢杆菌及以其为生物载体制备光催化复合材料降解印染废水的研究[D]. 闫超.长安大学 2016
[3]泡沫镍负载Fe-N改性TiO2光电催化降解废水中的罗丹明B[D]. 刘腾飞.沈阳大学 2016
[4]蒽醌驱动下的芬顿法和过硫酸盐活化法对罗丹明B降解特征的初步研究[D]. 杨瑞.西安建筑科技大学 2015
[5]罗丹明B的危害及其在食品中快速检测方法的建立[D]. 陈梅兰.福州大学 2014
[6]典型PPCPs在给水处理系统中的变化规律及调控技术研究[D]. 周宁娟.东华大学 2010
[7]氯霉素废水的电化学处理方法研究[D]. 范国良.华中科技大学 2009
本文编号：3135720
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
碳化氮可能存在结构：(A)-型；(B)β-型；(C)c-型；(D)p-型；(E)g-型
第 1 章 绪论在这五种不同的结构中，除石墨相碳化氮（g-C3N4）是软质相，其他几种都是硬质相，理论上它们的硬度和热稳定性都接近或超过金刚石。在室温下，g-C3N4在五种结构中最为稳定。目前，研究者一般认为 g-C3N4是一种类石墨层状材料，与石墨烯类似，其层间通过范德华力相连。同样由于 g-C3N4与石墨烯的相似性，学界曾经普遍认为三嗪（C3N3)是其基本构成单元（图 1-2）(朱派金 等，2018)。然而另一种可能的结构单元 3-s-三嗪环已被证明在能量上相对基于三嗪单元的结构更有利，并且研究表明，在氰胺等物质热解时的确产生了一种由蜜勒胺单元构成的“melon”聚合物(Komatsu et al., 2000)。因此，绝大多数对 g-C3N4的研究都以 3-s-三嗪环为理论模型。
铂掺杂的石墨相氮化碳吸附和光催除水体中的罗丹明 BB（RhB），分子式为 C28H31ClN2O3，相对分子质量为 4 为绿色结晶或红紫色粉末，溶于水和乙醇，微溶于丙溶于脂类物质。RhB 水溶液为蓝红色，稀释后有强烈。RhB 常作为荧光探针，广泛应用于生物医药、矿产群章, 1998；黎俊波 等，2012)。同时 RhB 也可以作为Guo et al., 2017a)。RhB 颜色很深，作为染料广泛用于生产(Gao et al., 2015)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于石墨相碳化氮的光催化降解有机污染物研究进展[J]. 朱派金,张艺莹,许淑霞. 中国测试. 2018(11)
[2]基于腐植酸生物高聚物膜有效去除亚甲基蓝和罗丹明B的研究[J]. Seema S.Shenvi,Arun M.Isloor,Ahmad F.Ismail,袁晓娜. 腐植酸. 2017(06)
[3]HDPE膜在垃圾处理中心的施工技术[J]. 傅刚辉. 建筑技术. 2017(11)
[4]聚合物氮化碳材料光激发过程研究进展[J]. 王辉,张晓东,谢毅. 无机化学学报. 2017(11)
[5]萘好氧降解污泥强化培养特性与降解效能研究[J]. 于洋洋,王广智,王卓然,丁杰. 环境科学与技术. 2017(08)
[6]好氧MBBR处理含吲哚废水的工艺优化试验研究[J]. 王广智,王敬元,黄丽坤,于洋洋,王卓然,赵庆良. 环境保护科学. 2017(02)
[7]高浓度、难降解有机化工废水的预处理分析[J]. 王晓东,李锐. 科技展望. 2015(27)
[8]碳材料吸附水中PPCPs的研究进展[J]. 刘桂芳,闫红梅,高远,朱丽楠,徐森. 工业水处理. 2015(10)
[9]稀土废渣混凝剂在焦化废水处理中的应用研究[J]. 暴苗苗,延克军,马壮,张宝龙,吴思聪. 稀土. 2014(04)
[10]染料废水污染现状及处理方法研究进展[J]. 陈文华,李刚,许方程,泮琇,温玲宁,都林娜. 浙江农业科学. 2014(02)
硕士论文
[1]牛骨基分级多孔炭材料的制备及其吸附性能研究[D]. 杜文怡.北京化工大学 2017
[2]枯草芽孢杆菌及以其为生物载体制备光催化复合材料降解印染废水的研究[D]. 闫超.长安大学 2016
[3]泡沫镍负载Fe-N改性TiO2光电催化降解废水中的罗丹明B[D]. 刘腾飞.沈阳大学 2016
[4]蒽醌驱动下的芬顿法和过硫酸盐活化法对罗丹明B降解特征的初步研究[D]. 杨瑞.西安建筑科技大学 2015
[5]罗丹明B的危害及其在食品中快速检测方法的建立[D]. 陈梅兰.福州大学 2014
[6]典型PPCPs在给水处理系统中的变化规律及调控技术研究[D]. 周宁娟.东华大学 2010
[7]氯霉素废水的电化学处理方法研究[D]. 范国良.华中科技大学 2009
本文编号：3135720
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