棉织物基复合光催化剂对水中污染物的可见光催化去除及机理研究
发布时间：2021-07-23 14:05
针对环境中存在的有机染料和重金属离子污染的去除,本课题分别以染料罗丹明B（Rh B）和重金属离子Cr（Ⅵ）作为模型污染物进行研究。通过常温搅拌法和水热法分别制备了Cotton@PDA/BiOBr和Cotton/UiO-66/BiOBr两种柔性复合光催化材料。在可见光照射下,分别研究了Cotton@PDA/BiOBr和Cotton/UiO-66/BiOBr对水中污染物的催化去除及相应的机理,主要内容包括:首先通过常温搅拌法在弱碱环境下通过多巴胺盐酸盐（DA·HCl）的自聚合作用得到聚多巴胺（PDA）粘附在棉织物表面,然后通过水热法将花球状BiOBr负载到Cotton@PDA载体上制备出Cotton@PDA/BiOBr柔性复合光催化材料,研究了在模拟太阳光下光催化降解染料和还原重金属离子Cr（Ⅵ）的性能及机理。利用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见漫反射仪（DRS）等对催化剂的物相、元素价态、形貌、光吸收进行了表征。实验结果表明,Cotton@PDA/BiOBr+Vis体系在p H为2.50-6.61...
【文章来源】：武汉纺织大学湖北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水中污染物的去除方式
13本实验所降解的四种有机染料分子结构如图2.1所示。图2.1四种染料分子结构图Fig.2.1Molecularstructureofthefourdyes本章实验所需主要仪器如下表：表2.2实验主要仪器Table2.2Themaininstrumentsoftheexperiments仪器名称生产厂家TU-1900型紫外可见分光光度计(UV-Vis)北京谱析通用有限公司Tensor27型红外光谱仪(FT-IR)德国Bruker公司UltimateIV型X射线衍射光谱仪(XRD)日本理学株式会社JSM-7800型场发射扫描电镜(FE-SEM)日本电子株式会社ESCALAB250Xi型X射线光电子能谱仪(XPS)美国赛默飞世尔科技公司BrukerA300型电子顺磁共振波谱仪(ESR)德国Bruker公司PB-10pH计北京赛多利斯仪器股份有限公司氙灯光源北京中教金源科技有限公司多位点磁力搅拌器德国IKA仪器设备有限公司F-320型荧光分光光度计(PL)天津港东科技股份有限公司TU-1950型紫外-可见漫反射仪(DRS)北京谱析通用有限公司CHI660C型电化学工作站上海辰华仪器公司
142.1.2柔性光催化剂Cotton@PDA/BiOBr的制备(1)棉布初处理棉织物初步用自来水揉洗两次，去除表面的灰尘。然后在丙酮和乙醇溶剂中各超声10min，除去棉布表面可能存在的油渍和杂质。之后在丙酮溶剂中搅拌10min,最后将棉布展开于表面皿中放于60℃干燥箱中干燥备用得到初处理后的棉布。(2)Cotton@PDA制备称取2g处理后的棉布剪成4*4cm的小块，加入到50mlTris-HCl缓冲溶液中（10mM,pH=8.60），在磁力搅拌下，加入0.25gDAHCl，待溶解完全后，用1MNaOH调pH至8.50，室温搅拌反应24h后，取出，用超纯水洗3次，甲醇洗2次，于50℃干燥备用得到Cotton@PDA。(3)Cotton@PDA/BiOBr制备称取Bi(NO3)35H2O0.624g超声完全溶解于18mlEG+2ml超纯水的混合溶剂中，将0.5gCotton@PDA的小块加入到反应釜中，再将溶解了0.1gPVP的10mlEG逐滴加入，磁力搅拌0.5h后，称取0.16gKBr于反应釜中，在室温下继续搅拌10min后，之后密封将反应釜于120℃水热反应5h，待自然降至室温后，水洗3次，甲醇洗2次，于60℃干燥备用得到Cotton@PDA/BiOBr。Cotton/BiOBr的制备方法如上所述，只是将0.5g处理后的棉布代替0.5gCotton@PDA，BiOBr的制备方法同样如此，只是未加入0.5gCotton@PDA。上述柔性光催化剂样品制备流程如图2.2所示。图2.2柔性光催化剂样品制备过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]催化臭氧氧化法处理煤化工高盐废水[J]. 任明,孙淑英,金艳,宋兴福,于建国. 环境工程. 2018(08)
[2]水环境中磺胺类抗生素的污染现状与处理技术研究进展[J]. 赵涛,丘锦荣,蒋成爱,王秀娟. 环境污染与防治. 2017(10)
[3]中国农田土壤农药污染现状和防控对策[J]. 赵玲,滕应,骆永明. 土壤. 2017(03)
[4]偶氮染料废水处理技术的研究进展[J]. 董振,刘亮,郝艳,蒋继宏,刘伟杰. 水处理技术. 2017(04)
[5]地下水过度开采引起的六价铬污染问题研究[J]. 栗振廷,杨军耀. 节水灌溉. 2016(12)
[6]中国地下水污染现状及治理[J]. 吕倩,魏洁云. 生态经济. 2016(10)
[7]环境友好絮凝剂在印染废水处理中的应用进展[J]. 张继伟,徐晶晶,刘帅霞,贾浩浩. 化工进展. 2016(07)
本文编号：3299431
【文章来源】：武汉纺织大学湖北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水中污染物的去除方式
13本实验所降解的四种有机染料分子结构如图2.1所示。图2.1四种染料分子结构图Fig.2.1Molecularstructureofthefourdyes本章实验所需主要仪器如下表：表2.2实验主要仪器Table2.2Themaininstrumentsoftheexperiments仪器名称生产厂家TU-1900型紫外可见分光光度计(UV-Vis)北京谱析通用有限公司Tensor27型红外光谱仪(FT-IR)德国Bruker公司UltimateIV型X射线衍射光谱仪(XRD)日本理学株式会社JSM-7800型场发射扫描电镜(FE-SEM)日本电子株式会社ESCALAB250Xi型X射线光电子能谱仪(XPS)美国赛默飞世尔科技公司BrukerA300型电子顺磁共振波谱仪(ESR)德国Bruker公司PB-10pH计北京赛多利斯仪器股份有限公司氙灯光源北京中教金源科技有限公司多位点磁力搅拌器德国IKA仪器设备有限公司F-320型荧光分光光度计(PL)天津港东科技股份有限公司TU-1950型紫外-可见漫反射仪(DRS)北京谱析通用有限公司CHI660C型电化学工作站上海辰华仪器公司
142.1.2柔性光催化剂Cotton@PDA/BiOBr的制备(1)棉布初处理棉织物初步用自来水揉洗两次，去除表面的灰尘。然后在丙酮和乙醇溶剂中各超声10min，除去棉布表面可能存在的油渍和杂质。之后在丙酮溶剂中搅拌10min,最后将棉布展开于表面皿中放于60℃干燥箱中干燥备用得到初处理后的棉布。(2)Cotton@PDA制备称取2g处理后的棉布剪成4*4cm的小块，加入到50mlTris-HCl缓冲溶液中（10mM,pH=8.60），在磁力搅拌下，加入0.25gDAHCl，待溶解完全后，用1MNaOH调pH至8.50，室温搅拌反应24h后，取出，用超纯水洗3次，甲醇洗2次，于50℃干燥备用得到Cotton@PDA。(3)Cotton@PDA/BiOBr制备称取Bi(NO3)35H2O0.624g超声完全溶解于18mlEG+2ml超纯水的混合溶剂中，将0.5gCotton@PDA的小块加入到反应釜中，再将溶解了0.1gPVP的10mlEG逐滴加入，磁力搅拌0.5h后，称取0.16gKBr于反应釜中，在室温下继续搅拌10min后，之后密封将反应釜于120℃水热反应5h，待自然降至室温后，水洗3次，甲醇洗2次，于60℃干燥备用得到Cotton@PDA/BiOBr。Cotton/BiOBr的制备方法如上所述，只是将0.5g处理后的棉布代替0.5gCotton@PDA，BiOBr的制备方法同样如此，只是未加入0.5gCotton@PDA。上述柔性光催化剂样品制备流程如图2.2所示。图2.2柔性光催化剂样品制备过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]催化臭氧氧化法处理煤化工高盐废水[J]. 任明,孙淑英,金艳,宋兴福,于建国. 环境工程. 2018(08)
[2]水环境中磺胺类抗生素的污染现状与处理技术研究进展[J]. 赵涛,丘锦荣,蒋成爱,王秀娟. 环境污染与防治. 2017(10)
[3]中国农田土壤农药污染现状和防控对策[J]. 赵玲,滕应,骆永明. 土壤. 2017(03)
[4]偶氮染料废水处理技术的研究进展[J]. 董振,刘亮,郝艳,蒋继宏,刘伟杰. 水处理技术. 2017(04)
[5]地下水过度开采引起的六价铬污染问题研究[J]. 栗振廷,杨军耀. 节水灌溉. 2016(12)
[6]中国地下水污染现状及治理[J]. 吕倩,魏洁云. 生态经济. 2016(10)
[7]环境友好絮凝剂在印染废水处理中的应用进展[J]. 张继伟,徐晶晶,刘帅霞,贾浩浩. 化工进展. 2016(07)
本文编号：3299431
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