可回收纳米吸附催化材料煤矸石/Fe 3 O 4 @TiO 2 的制备及其表征

发布时间：2020-12-20 18:36

　　近年来,煤矸石的的堆积污染问题成为越来越多的研究者关注的热点,TiO₂因其优良的光催化降解性能也备受关注,然而TiO₂在废水中光催化降解污染物之后有难以回收的致命缺陷。鉴于这两点,我们设计制备可回收纳米吸附催化材料煤矸石/Fe₃O₄@TiO₂,既变废为宝,解决煤矸石的堆积污染问题,又解决TiO₂难以回收的问题,一举两得。（1）本文用NaOH溶液、NaOH固体和ZnCl₂固体这三种方法对煤矸石进行改性,并用甲基橙溶液模拟染料废水对改性煤矸石的吸附性能进行测试,得出了用这三种方法改性煤矸石的最佳工艺条件。用NaOH溶液改性煤矸石的最佳工艺条件为:在液固比为10m L/g下,NaOH溶液的浓度为2mol/L,NaOH溶液处理的煤矸石的煅烧温度为600℃,煅烧时间为2.5h。用NaOH固体改性煤矸石的最佳工艺条件为:煤矸石和NaOH固体的质量比为2.5:1,煅烧温度为700℃,煅烧时间为2h。用ZnCl₂固体改性煤矸石的... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 煤矸石的改性现状
        1.1.1 建筑材料
        1.1.2 橡胶补强填充剂
        1.1.3 塑料填充剂
        1.1.4 吸附剂
3O₄制备的研究进展">    1.2 磁性纳米Fe₃O₄制备的研究进展
        1.2.1 共沉淀法
        1.2.2 水热法
        1.2.3 微乳液法
        1.2.4 水解法
        1.2.5 溶胶—凝胶法
    1.3 二氧化钛光催化氧化技术研究进展
        1.3.1 二氧化钛光催化作用机理
        1.3.2 二氧化钛晶型结构与光催化活性的关系
        1.3.3 二氧化钛的制备方法
        1.3.4 对负载二氧化钛基材的研究
    1.4 研究内容及意义
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究意义
2 实验部分
    2.1 实验药品及实验仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 样品的表征手段
        2.2.1 X射线衍射分析（XRD）
        2.2.2 扫描电子显微镜（SEM）
        2.2.3 光催化性能测试
        2.2.4 振动样品磁强计（VSM）
3 煤矸石的改性
    3.1 用NaOH溶液对煤矸石进行改性
        3.1.1 模拟染料废水的配置
        3.1.2 甲基橙标准曲线的绘制
        3.1.3 吸附实验
        3.1.4 用NaOH溶液改型煤矸石的最佳工艺条件的确定
        3.1.5 以NaOH溶液处理煤矸石的SEM分析
    3.2 用NaOH固体对煤矸石进行改性
        3.2.1 用NaOH固体改性煤矸石的最佳工艺条件的确定
        3.2.2 NaOH固体改性煤矸石的SEM分析
        3.2.3 NaOH固体改性煤矸石的XRD分析
2对煤矸石进行改姓">    3.3 用ZnCl₂对煤矸石进行改姓
2改性煤矸石的最佳工艺条件的确定">        3.3.1 用ZnCl₂改性煤矸石的最佳工艺条件的确定
2改性煤矸石的SEM分析">        3.3.2 ZnCl₂改性煤矸石的SEM分析
2改性煤矸石的XRD分析">        3.3.3 ZnCl₂改性煤矸石的XRD分析
2改性的煤矸石对甲基橙的吸附性能研究">        3.3.4 用ZnCl₂改性的煤矸石对甲基橙的吸附性能研究
    3.4 本章小结
3O₄复合材料的制备及性能研究">4 改性煤矸石/Fe₃O₄复合材料的制备及性能研究
3O₄复合的最佳比例的确定">    4.1 改性煤矸石和Fe₃O₄复合的最佳比例的确定
3O₄复合材料的制备">        4.1.1 改性煤矸石/Fe₃O₄复合材料的制备
        4.1.2 各个比例的复合材料的吸附性能的比较
3O₄复合材料的SEM分析">    4.2 改性煤矸石/Fe₃O₄复合材料的SEM分析
3O₄复合材料的XRD分析">    4.3 改性煤矸石/Fe₃O₄复合材料的XRD分析
3O₄复合材料的磁性分析">    4.4 煤矸石和Fe₃O₄复合材料的磁性分析
    4.5 本章小结
3O₄/TiO₂复合材料的制备及性能研究">5 Fe₃O₄/TiO₂复合材料的制备及性能研究
3O₄和TiO₂复合的最佳比例的确定">    5.1 Fe₃O₄和TiO₂复合的最佳比例的确定
3O₄/TiO₂复合材料的制备">        5.1.1 Fe₃O₄/TiO₂复合材料的制备
3O₄/TiO₂复合材料的光催化性能的比较">        5.1.2 各个比例的Fe₃O₄/TiO₂复合材料的光催化性能的比较
3O₄/TiO₂复合材料的SEM分析">    5.2 Fe₃O₄/TiO₂复合材料的SEM分析
3O₄/TiO₂复合材料的XRD分析">    5.3 Fe₃O₄/TiO₂复合材料的XRD分析
3O₄/TiO₂复合材料的磁性分析">    5.4 Fe₃O₄/TiO₂复合材料的磁性分析
    5.5 本章小结
3O₄@TiO₂复合材料的制备及性能研究">6 煤矸石/Fe₃O₄@TiO₂复合材料的制备及性能研究
3O₄@TiO₂复合材料的制备">    6.1 煤矸石/Fe₃O₄@TiO₂复合材料的制备
2的制备">        6.1.1 煤矸石/TiO₂的制备
3O₄@TiO₂">        6.1.2 煤矸石/Fe₃O₄@TiO2

    6.2 各材料光催化性能的比较
    6.3 各光催化材料的SEM分析
3O₄@TiO₂复合材料的XRD分析">    6.4 煤矸石/Fe₃O₄@TiO₂复合材料的XRD分析
    6.5 本章小结
7 结论
参考文献
攻读硕士学位期间所获得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矸石综合利用的产业化及其展望[J]. 郭彦霞,张圆圆,程芳琴.  化工学报. 2014(07)
[2]活化煤矸石改性混凝土的抗氯离子渗透性能[J]. 莫金川,欧忠文,赵栩欣,李月霞.  后勤工程学院学报. 2012(06)
[3]我国粉煤灰、煤矸石综合利用技术经济政策分析[J]. 吴滨,杨敏英.  中国能源. 2012(11)
[4]染料废水处理技术研究进展[J]. 任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊.  化工学报. 2013(01)
[5]煤矸石制备废水吸附剂的研究进展[J]. 李冬,陈华军.  洛阳理工学院学报(自然科学版). 2012(03)
[6]煤矸石制备X型分子筛对氨氮吸附性能的研究[J]. 王茜,蒋荣立,刘超.  化工新型材料. 2012(07)
[7]磁性壳聚糖/γ-Fe2O3复合膜吸附甲基橙性能研究[J]. 沈婷婷,胡煜超,朱华跃,蒋茹.  印染助剂. 2012(01)
[8]改性煤矸石粉填充SBS的动态力学性能分析[J]. 于秀华,程国君,徐初阳.  安徽理工大学学报(自然科学版). 2011(04)
[9]用于橡胶填料的煤矸石表面改性机理研究[J]. 王东飞,刘庆华,张鸿波.  硅酸盐通报. 2010(03)
[10]共沉淀法合成小粒径单分散Fe3O4纳米颗粒[J]. 付云芝,牟敏仁,向伟,李津如.  广东化工. 2009(09)



本文编号：2928354

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