天然色素模板TiO 2 -SiO 2 气凝胶光催化还原六价铬及植物无机材料光催化还原CO 2 的研究
发布时间：2025-01-05 23:54
六价铬是水体中污染较为严重的重金属离子之一,其不易降解,毒性较高,严重威胁人类的健康。光催化技术是能够有效解决水体中六价铬污染且经济环保的方法。TiO2-SiO2气凝胶是一种复合材料,其性质稳定,无毒环保,光催化性能优于纯TiO2气凝胶材料,但TiO2-SiO2气凝胶材料仅能吸收紫外光,为提高TiO2-SiO2气凝胶材料在可见光范围内的光催化活性,本文利用姜黄素和三种不同类型花青素(栀子蓝、紫甘薯、葡萄皮红)为模板合成TiO2-SiO2气凝胶,之后将制成的材料通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET、XPS、UV-Vis等手段进行表征,并用于可见光催化还原六价铬,同时讨论了一系列反应条件(Ti与Si的比例、色素模板含量,催化剂量,pH值,牺牲剂的种类,牺牲剂加入量,溶液初始浓度)的影响。此外,本文首次将多种植物叶片制成无机光催化剂,并用于光催化还原CO2的研究中,探究了不同反应条件下的光催化活性。论文得到了以下主要研究结果:(1)加入姜黄素为模板后,通过表征发现材料分散性较好,而且在可见光区有明显吸收。在可见光下,六价铬还原率最高达98.0%,远超过不加色素的TiO2-SiO2气凝...
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 六价铬的危害及传统处理方法
1.1.1 六价铬的危害
1.1.2 六价铬的传统处理方法
1.2 光催化技术简介及还原六价铬的研究
1.2.1 光催化技术简介
1.2.2 光催化还原六价铬研究进展
1.3 姜黄素和花青素的研究与应用
1.3.1 天然色素概况
1.3.2 姜黄素和花青素简介
1.3.3 姜黄素与花青素的光催化应用
1.4 TiO2-SiO2气凝胶光催化研究进展与应用
1.4.1 气凝胶材料发展简介、应用领域和制备
1.4.2 TiO2-SiO2气凝胶概述及光催化应用
1.5 光催化还原CO2研究进展
1.5.1 光催化还原CO2研究背景
1.5.2 光催化还原CO2的产物
1.5.3 光催化还原CO2的催化剂
1.6 论文选题思路、研究内容及创新点
1.6.1 选题思路
1.6.2 研究内容
1.6.3 研究创新点
第二章 实验部分
2.1 实验试剂和仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 材料的合成
2.2.1 姜黄素为模板TiO2-SiO2气凝胶合成
2.2.2 花青素为模板TiO2-SiO2气凝胶合成
2.2.3 植物光催化剂及光催化剂与配体复合的制备
2.3 材料的表征
2.3.1 X-射线粉末衍射(XRD)
2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)
2.3.3 氮气吸附-脱附(BET)
2.3.4 红外光谱(FT-IR)
2.3.5 紫外-可见漫反射(UV-Vis)
2.3.6 X射线光电子能谱(XPS)
2.4 光催化还原六价铬的性能研究
2.4.1 方法原理
2.4.2 所需溶液配制
2.4.3 样品的测定
2.4.4 标准曲线绘制
2.5 光催化还原CO2性能研究
2.5.1 实验方法
2.5.2 分析方法
第三章 姜黄素为模板的TiO2-SiO2气凝胶光催化还原六价铬
3.1 引言
3.2. 材料表征
3.2.1 氮气吸附-脱附(BET)
3.2.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)
3.2.3 透射电子显微镜(TEM)
3.2.4 X射线粉末衍射(XRD)
3.2.5 紫外-可见漫反射(UV-Vis)
3.2.6 红外光谱(FT-IR)
3.2.7 X射线光电子能谱(XPS)
3.3. 实验步骤
3.4 结果与讨论
3.4.1 不同钛硅比的影响
3.4.2 不同姜黄素模板含量的影响
3.4.3 不同催化剂加入量的影响
3.4.4 不同pH的影响
3.4.5 不同初始浓度的影响
3.4.6 不同牺牲剂的量
3.4.7 重复性实验
3.4.8 可能的反应机理
3.5 小结
第四章 花青素为模板的TiO2-SiO2气凝胶光催化还原六价铬
4.1 引言
4.2 花青素为模板的钛硅气凝胶表征
4.2.1 氮气吸附-脱附(BET)
4.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
4.2.3 透射电子显微镜(TEM)
4.2.4 X射线粉末衍射(XRD)
4.2.5 紫外可见漫反射(UV-Vis)
4.3 实验步骤
4.4 结果与讨论
4.4.1 不同类型花青素的影响
4.4.2 不同紫甘薯模板含量的影响
4.4.3 不同牺牲剂的影响
4.4.4 不同牺牲剂的量影响
4.4.5 不同浓度的影响
4.4.6 不同pH的影响
4.4.7 重复性实验
4.4.8 可能的反应机理
4.5 小结
第五章 植物光催化剂光催化还原CO2的研究
5.1 引言
5.2 植物光催化剂的表征
5.2.1 氮气吸附-脱附(BET)
5.2.2 X射线粉末衍射(XRD)
5.2.3 紫外可见漫反射(UV-Vis)
5.2.4 扫描电子显微镜(SEM)
5.2.5 X射线光电子能谱(XPS)
5.3 实验步骤
5.4 结果与讨论
5.4.1 不同种类植物光催化剂的影响
5.4.2 不同催化剂量的影响
5.4.3 不同牺牲剂的影响
5.4.4 不同配体的影响
5.5 小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间完成的科研成果
致谢
本文编号：4023468
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 六价铬的危害及传统处理方法
1.1.1 六价铬的危害
1.1.2 六价铬的传统处理方法
1.2 光催化技术简介及还原六价铬的研究
1.2.1 光催化技术简介
1.2.2 光催化还原六价铬研究进展
1.3 姜黄素和花青素的研究与应用
1.3.1 天然色素概况
1.3.2 姜黄素和花青素简介
1.3.3 姜黄素与花青素的光催化应用
1.4 TiO2-SiO2气凝胶光催化研究进展与应用
1.4.1 气凝胶材料发展简介、应用领域和制备
1.4.2 TiO2-SiO2气凝胶概述及光催化应用
1.5 光催化还原CO2研究进展
1.5.1 光催化还原CO2研究背景
1.5.2 光催化还原CO2的产物
1.5.3 光催化还原CO2的催化剂
1.6 论文选题思路、研究内容及创新点
1.6.1 选题思路
1.6.2 研究内容
1.6.3 研究创新点
第二章 实验部分
2.1 实验试剂和仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 材料的合成
2.2.1 姜黄素为模板TiO2-SiO2气凝胶合成
2.2.2 花青素为模板TiO2-SiO2气凝胶合成
2.2.3 植物光催化剂及光催化剂与配体复合的制备
2.3 材料的表征
2.3.1 X-射线粉末衍射(XRD)
2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)
2.3.3 氮气吸附-脱附(BET)
2.3.4 红外光谱(FT-IR)
2.3.5 紫外-可见漫反射(UV-Vis)
2.3.6 X射线光电子能谱(XPS)
2.4 光催化还原六价铬的性能研究
2.4.1 方法原理
2.4.2 所需溶液配制
2.4.3 样品的测定
2.4.4 标准曲线绘制
2.5 光催化还原CO2性能研究
2.5.1 实验方法
2.5.2 分析方法
第三章 姜黄素为模板的TiO2-SiO2气凝胶光催化还原六价铬
3.1 引言
3.2. 材料表征
3.2.1 氮气吸附-脱附(BET)
3.2.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)
3.2.3 透射电子显微镜(TEM)
3.2.4 X射线粉末衍射(XRD)
3.2.5 紫外-可见漫反射(UV-Vis)
3.2.6 红外光谱(FT-IR)
3.2.7 X射线光电子能谱(XPS)
3.3. 实验步骤
3.4 结果与讨论
3.4.1 不同钛硅比的影响
3.4.2 不同姜黄素模板含量的影响
3.4.3 不同催化剂加入量的影响
3.4.4 不同pH的影响
3.4.5 不同初始浓度的影响
3.4.6 不同牺牲剂的量
3.4.7 重复性实验
3.4.8 可能的反应机理
3.5 小结
第四章 花青素为模板的TiO2-SiO2气凝胶光催化还原六价铬
4.1 引言
4.2 花青素为模板的钛硅气凝胶表征
4.2.1 氮气吸附-脱附(BET)
4.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
4.2.3 透射电子显微镜(TEM)
4.2.4 X射线粉末衍射(XRD)
4.2.5 紫外可见漫反射(UV-Vis)
4.3 实验步骤
4.4 结果与讨论
4.4.1 不同类型花青素的影响
4.4.2 不同紫甘薯模板含量的影响
4.4.3 不同牺牲剂的影响
4.4.4 不同牺牲剂的量影响
4.4.5 不同浓度的影响
4.4.6 不同pH的影响
4.4.7 重复性实验
4.4.8 可能的反应机理
4.5 小结
第五章 植物光催化剂光催化还原CO2的研究
5.1 引言
5.2 植物光催化剂的表征
5.2.1 氮气吸附-脱附(BET)
5.2.2 X射线粉末衍射(XRD)
5.2.3 紫外可见漫反射(UV-Vis)
5.2.4 扫描电子显微镜(SEM)
5.2.5 X射线光电子能谱(XPS)
5.3 实验步骤
5.4 结果与讨论
5.4.1 不同种类植物光催化剂的影响
5.4.2 不同催化剂量的影响
5.4.3 不同牺牲剂的影响
5.4.4 不同配体的影响
5.5 小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间完成的科研成果
致谢
本文编号：4023468
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/4023468.html
最近更新
教材专著
