含铜铁类水滑石的合成及其催化性能研究
发布时间：2023-05-12 20:45
本课题采用即时合成法，利用模拟含铜废水和含铁废水合成了铜镁铝和铁镁铝类水滑石（HTLCs），分别研究了铜镁铝和铁镁铝类水滑石的合成条件及其对亚甲基蓝氧化降解的催化性能，并对催化效果进行了对比，初步分析了催化机理。 首先，模拟含Cu2+废水和含Fe2+废水，采用即时合成法分别合成了CuMgAl类水滑石和FeMgAl类水滑石。利用单因素实验考察了pH值、M2+/M3+摩尔比、M12+/M22+摩尔比对合成类水滑石的影响，并确定了CuMgAl类水滑石的最佳合成条件为：pH值=9、(Mg2++Cu2+)/Al3+摩尔比=3、Cu2+/Mg2+摩尔比=2；FeMgAl类水滑石的最佳合成条件为：pH值=10、(Mg2++Fe2+)/Al3+摩尔比=3、Fe2+/Mg2+摩尔比=1。采用XRD、FT-IR、SEM等分析手段对最佳条件下合成的HTLCs的晶体结构和化学组分等性质进行了表征，结果证明Cu2+和Fe2+离子进入了水滑石层板，并生成层状结构完整，晶相单一，结晶度高的HTLCs。 其次，分别研究了在最佳条件下合成的CuMgAl类水滑石和FeMgAl类水滑石对亚甲基蓝氧化降解的催化性能。利用单因...
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 国内外研究动态
1.3 选题研究内容
第2章 染料废水的来源及处理方法
2.1 染料废水的来源和危害
2.2 染料废水的处理方法
2.2.1 吸附法
2.2.2 催化氧化法
2.2.3 光化学法
2.2.4 生物好氧法
2.2.5 生物厌氧法
2.2.6 厌氧-好氧法
2.3 本章小结
第3章 水滑石类材料的结构、制备及应用
3.1 水滑石类材料的基本结构
3.2 水滑石类材料的基本特性
3.2.1 酸碱性
3.2.2 热稳定性
3.2.3 可调变性
3.2.4 记忆效应
3.2.5 离子交换性
3.3 类水滑石的制备方法
3.3.1 即时合成法
3.3.2 共沉淀法
3.3.3 离子交换法
3.3.4 水热法
3.3.5 焙烧还原法
3.3.6 诱导水解法
3.4 水滑石的应用
3.4.1 在印染废水处理方面的应用
3.4.2 在环境化学方面的应用
3.4.3 在塑料工业方面的应用
3.4.4 在电工方面的应用
3.4.5 在医药方面的应用
3.4.6 在功能高分子材料方面的应用
3.5 水滑石在催化方面的应用
3.5.1 氧化还原催化剂
3.5.2 碱催化剂
3.5.3 多酸型催化剂
3.5.4 作为催化剂载体
3.6 本章小结
第4章 实验材料和实验方法
4.1 实验试剂与仪器
4.1.1 实验试剂
4.1.2 实验仪器
4.2 实验方法
4.2.1 即时合成类水滑石的实验方法
4.2.2 类水滑石的制备步骤
4.2.3 催化亚甲基蓝氧化降解的实验方法
4.2.4 类水滑石催化氧化亚甲基蓝实验步骤
4.3 表征和分析方法
4.3.1 类水滑石的表征
4.3.2 催化反应分析方法
第5章 含铜铁类水滑石的合成
5.1 CuMgAl 类水滑石的合成
5.1.1 单因素实验结果与讨论
5.1.2 样品表征
5.2 FeMgAl 类水滑石的合成
5.2.1 单因素实验结果与讨论
5.2.2 样品表征
5.3 本章小结
第6章 含铜铁类水滑石对亚甲基蓝氧化降解的催化性能研究
6.1 催化活性
6.2 CuMgAl 类水滑石对亚甲基蓝氧化降解的催化性能研究
6.2.1 单因素实验结果和分析
6.2.2 正交实验
6.3 FeMgAl 类水滑石对亚甲基蓝氧化降解的催化性能研究
6.3.1 单因素实验结果和分析
6.3.3 正交实验
6.4 不同类水滑石催化效果比较
6.4.1 不同亚甲基蓝初始浓度下类水滑石催化效果的比较
6.4.2 不同溶液 pH 值下类水滑石催化效果的比较
6.5 反应机理
6.5.1 CuMgAl 类水滑石对氧化降解亚甲基蓝的催化机理
6.5.2 FeMgAl 类水滑石对氧化降解亚甲基蓝的催化机理
6.6 本章小结
第7章 结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及成果
致谢
本文编号：3814606
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 国内外研究动态
1.3 选题研究内容
第2章 染料废水的来源及处理方法
2.1 染料废水的来源和危害
2.2 染料废水的处理方法
2.2.1 吸附法
2.2.2 催化氧化法
2.2.3 光化学法
2.2.4 生物好氧法
2.2.5 生物厌氧法
2.2.6 厌氧-好氧法
2.3 本章小结
第3章 水滑石类材料的结构、制备及应用
3.1 水滑石类材料的基本结构
3.2 水滑石类材料的基本特性
3.2.1 酸碱性
3.2.2 热稳定性
3.2.3 可调变性
3.2.4 记忆效应
3.2.5 离子交换性
3.3 类水滑石的制备方法
3.3.1 即时合成法
3.3.2 共沉淀法
3.3.3 离子交换法
3.3.4 水热法
3.3.5 焙烧还原法
3.3.6 诱导水解法
3.4 水滑石的应用
3.4.1 在印染废水处理方面的应用
3.4.2 在环境化学方面的应用
3.4.3 在塑料工业方面的应用
3.4.4 在电工方面的应用
3.4.5 在医药方面的应用
3.4.6 在功能高分子材料方面的应用
3.5 水滑石在催化方面的应用
3.5.1 氧化还原催化剂
3.5.2 碱催化剂
3.5.3 多酸型催化剂
3.5.4 作为催化剂载体
3.6 本章小结
第4章 实验材料和实验方法
4.1 实验试剂与仪器
4.1.1 实验试剂
4.1.2 实验仪器
4.2 实验方法
4.2.1 即时合成类水滑石的实验方法
4.2.2 类水滑石的制备步骤
4.2.3 催化亚甲基蓝氧化降解的实验方法
4.2.4 类水滑石催化氧化亚甲基蓝实验步骤
4.3 表征和分析方法
4.3.1 类水滑石的表征
4.3.2 催化反应分析方法
第5章 含铜铁类水滑石的合成
5.1 CuMgAl 类水滑石的合成
5.1.1 单因素实验结果与讨论
5.1.2 样品表征
5.2 FeMgAl 类水滑石的合成
5.2.1 单因素实验结果与讨论
5.2.2 样品表征
5.3 本章小结
第6章 含铜铁类水滑石对亚甲基蓝氧化降解的催化性能研究
6.1 催化活性
6.2 CuMgAl 类水滑石对亚甲基蓝氧化降解的催化性能研究
6.2.1 单因素实验结果和分析
6.2.2 正交实验
6.3 FeMgAl 类水滑石对亚甲基蓝氧化降解的催化性能研究
6.3.1 单因素实验结果和分析
6.3.3 正交实验
6.4 不同类水滑石催化效果比较
6.4.1 不同亚甲基蓝初始浓度下类水滑石催化效果的比较
6.4.2 不同溶液 pH 值下类水滑石催化效果的比较
6.5 反应机理
6.5.1 CuMgAl 类水滑石对氧化降解亚甲基蓝的催化机理
6.5.2 FeMgAl 类水滑石对氧化降解亚甲基蓝的催化机理
6.6 本章小结
第7章 结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及成果
致谢
本文编号：3814606
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