锐钛矿TiO 2 基光催化剂的制备及对三苯甲烷类染料降解性能研究
发布时间：2023-05-09 22:44
针对有机污染物三苯甲烷类染料(TPMs)的光降解性能低的问题,本研究通过核桃质活性炭(WAAC)、煤质活性炭(CAC)及木质活性炭(WOAC)三种活性炭作为模板制备纳米级锐钛矿型TiO2单晶(NATSCs),并进一步以木质活性炭负载Ni掺杂拓宽锐钛矿型TiO2(a-TiO2)的可见光响应,以及引入磁Fe3O4纳米颗粒提高纳米复合材料的回收利用性能,进而探究制备的光催化剂对TPMs的光降解性能,研究结果如下:(1)采用简单的溶胶-凝胶法,采用WAAC、CAC、WOAC模板成功合成NATSCs。使用WOAC模板获得最佳光催化剂T-WOAC。然后通过结晶紫(CV)的光降解来评估样品的光催化性质。结果表明,XRD、TEM和BET分析表明,T-WOAC具有8.7 nm的小晶粒尺寸和清晰的介孔结构。使用三种活性炭模板制备的光催化剂表现出优于TiO2的光催化活性。T-WOAC显示出高的光催化活性,紫外光下辐照120 min后CV降解率为99.01%,速率常数k=0.03...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第一章 绪论
1.1 三苯甲烷类染料的危害及特点
1.2 三苯甲烷类染料的脱除方法
1.2.1 生物处理法
1.2.2 物理处理法
1.2.3 化学处理法
1.3 锐钛矿TiO2的结构与性质
1.3.1 锐钛矿TiO2的结构
1.3.2 锐钛矿TiO2的性质
1.4 锐钛矿TiO2光催化剂的改性
1.4.1 掺杂改性
1.4.2 异质结构的构筑
1.4.3 模板剂、负载材料的引入
1.5 活性炭负载光催化剂的进展
1.6 研究背景及内容
1.6.1 研究背景
1.6.2 研究内容
第二章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验仪器
2.1.2 实验试剂
2.2 实验方法
2.2.1 介孔锐钛矿TiO2单晶的制备
2.2.2 锐钛矿TiO2基复合光催化剂的制备
2.2.2.1 木质活性炭负载Ni掺杂制备锐钛矿TiO2
2.2.2.2 磁性木质活性炭的制备
2.2.2.3 磁性木质活性炭负载Ni掺杂锐钛矿TiO2
2.2.3 三苯甲烷类染料的最大吸收波长的确定
2.2.4 三苯甲烷类染料的标准曲线
2.2.5 光催化剂样品的表征
2.2.6 光催化剂对三苯甲烷类染料的降解实验
2.2.6.1 光催化降解结晶紫
2.2.6.2 光催化降解三苯甲烷类染料
2.2.7 pH对光催化降解实验的影响
2.2.8 自由基清除实验
2.2.9 染料降解产物测试
第三章 活性炭模板法制备纳米锐钛矿TiO2单晶及对结晶紫降解性能研究
引言
3.1 XRD分析
3.2 透射电镜分析
3.3 N2吸-脱附等温线分析
3.4 XPS分析
3.5 红外分析
3.6 PL分析
3.7 NATSCs对结晶紫的降解性能测试
3.8 溶液pH对光催化剂去除结晶紫的影响
3.9 光催化反应机理
3.10 CV可能的降解路径分析
3.11 本章小结
第四章 木质活性炭负载Ni掺杂锐钛矿TiO2的制备及对三苯甲烷类染料降解性能研究
引言
4.1 以木质活性炭为模板和负载材料制备的催化剂性能测试
4.2 XRD分析
4.3 透射电镜分析
4.4 N2吸附-解析分析
4.5 FTIR分析
4.6 XPS分析
4.7 PL分析
4.8 光催化剂对结晶紫、孔雀石绿、碱性品红的降解性能测试
4.9 溶液pH、共存氯离子对染料去除的影响
4.10 光催化剂对结晶紫的降解机制
4.11 光催化剂的循环利用
4.12 TPMs的降解产物分析
4.13 本章小结
第五章 磁性木质活性炭负载Ni掺杂锐钛矿TiO2的制备及对三苯甲烷类染料降解性能研究
引言
5.1 XRD分析
5.2 TEM分析
5.3 N2吸附-脱附分析
5.4 XPS分析
5.5 UV-Vis分析
5.6 VSM分析
5.7 磁纳米复合光催化剂对结晶紫、孔雀石绿、碱性品红的降解性能测试
5.8 磁纳米复合光催化剂对结晶紫、孔雀石绿、碱性品红的降解机理
5.9 纳米复合光催化剂的磁回收利用性能
5.10 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
导师评阅表
本文编号：3812525
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摘要
Abstract
主要符号表
第一章 绪论
1.1 三苯甲烷类染料的危害及特点
1.2 三苯甲烷类染料的脱除方法
1.2.1 生物处理法
1.2.2 物理处理法
1.2.3 化学处理法
1.3 锐钛矿TiO2的结构与性质
1.3.1 锐钛矿TiO2的结构
1.3.2 锐钛矿TiO2的性质
1.4 锐钛矿TiO2光催化剂的改性
1.4.1 掺杂改性
1.4.2 异质结构的构筑
1.4.3 模板剂、负载材料的引入
1.5 活性炭负载光催化剂的进展
1.6 研究背景及内容
1.6.1 研究背景
1.6.2 研究内容
第二章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验仪器
2.1.2 实验试剂
2.2 实验方法
2.2.1 介孔锐钛矿TiO2单晶的制备
2.2.2 锐钛矿TiO2基复合光催化剂的制备
2.2.2.1 木质活性炭负载Ni掺杂制备锐钛矿TiO2
2.2.2.3 磁性木质活性炭负载Ni掺杂锐钛矿TiO2
2.2.4 三苯甲烷类染料的标准曲线
2.2.5 光催化剂样品的表征
2.2.6 光催化剂对三苯甲烷类染料的降解实验
2.2.6.1 光催化降解结晶紫
2.2.6.2 光催化降解三苯甲烷类染料
2.2.7 pH对光催化降解实验的影响
2.2.8 自由基清除实验
2.2.9 染料降解产物测试
第三章 活性炭模板法制备纳米锐钛矿TiO2单晶及对结晶紫降解性能研究
引言
3.1 XRD分析
3.2 透射电镜分析
3.3 N2吸-脱附等温线分析
3.4 XPS分析
3.5 红外分析
3.6 PL分析
3.7 NATSCs对结晶紫的降解性能测试
3.8 溶液pH对光催化剂去除结晶紫的影响
3.9 光催化反应机理
3.10 CV可能的降解路径分析
3.11 本章小结
第四章 木质活性炭负载Ni掺杂锐钛矿TiO2的制备及对三苯甲烷类染料降解性能研究
引言
4.1 以木质活性炭为模板和负载材料制备的催化剂性能测试
4.2 XRD分析
4.3 透射电镜分析
4.4 N2吸附-解析分析
4.5 FTIR分析
4.6 XPS分析
4.7 PL分析
4.8 光催化剂对结晶紫、孔雀石绿、碱性品红的降解性能测试
4.9 溶液pH、共存氯离子对染料去除的影响
4.10 光催化剂对结晶紫的降解机制
4.11 光催化剂的循环利用
4.12 TPMs的降解产物分析
4.13 本章小结
第五章 磁性木质活性炭负载Ni掺杂锐钛矿TiO2的制备及对三苯甲烷类染料降解性能研究
引言
5.1 XRD分析
5.2 TEM分析
5.3 N2吸附-脱附分析
5.4 XPS分析
5.5 UV-Vis分析
5.6 VSM分析
5.7 磁纳米复合光催化剂对结晶紫、孔雀石绿、碱性品红的降解性能测试
5.8 磁纳米复合光催化剂对结晶紫、孔雀石绿、碱性品红的降解机理
5.9 纳米复合光催化剂的磁回收利用性能
5.10 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
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