CoFe 2 O 4 /层状钛酸盐多相催化剂的制备及活化过一硫酸盐性能
发布时间：2022-02-26 05:41
近几十年来,环境污染问题正严重威胁着人类的生命健康和安全,基于羟基自由基的芬顿（Fenton）反应得到了广泛的研究和应用,但是其低下的效率和较窄的pH使用范围阻碍了该技术的发展。因此过渡金属活化过一硫酸盐产生硫酸根自由基的方法成为了研究热点,而多相催化剂的制备是关键问题,过多的金属离子泄露量对溶液会造成二次污染。本论文以此为出发点,将钴铁氧体与层状钛酸盐复合,设想利用钛酸盐的离子交换性能减少反应中金属离子的泄漏量,为将来多相催化剂的制备提供新的思路和方向。首先以浸渍-煅烧的方法制备了钴铁氧体/钛酸盐纳米管（CoFe2O4/TNTs）复合物,用XRD、TEM、氮气吸附-脱附等测试分别表征了材料的晶相和孔隙结构,用VSM测试了其磁学性能。选取罗丹明B（RhB）为目标污染物,以过一硫酸盐（PMS）为氧化剂,对复合物的催化性能做了一系列对比。进一步探究了反应中催化剂加入量、氧化剂加入量、反应温度、初始pH值对催化过程的影响。通过自由基竞争反应确认催化过程中产生的主要种类为羟基自由基和硫酸根自由基,相比于CoFe2O4<...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 高级氧化技术简介
1.3 过渡金属基非均相催化剂在AOPs中的应用
1.3.1 尖晶石型铁氧体催化剂在AOPs中的研究现状
1.3.2 其它金属氧化物材料在AOPs中的研究现状
1.4 层状钛酸盐材料的研究现状
1.4.1 层状钛酸盐简介
1.4.2 层状钛酸盐的应用
1.5 课题的研究意义及主要内容
第2章 实验原料和实验方法
2.1 化学试剂和仪器设备
2.1.1 化学试剂
2.1.2 仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 层状钛酸盐纳米管的制备
2.2.2 CoFe_2O_4 /层状钛酸盐纳米管复合物的制备
2.2.3 CoFe_2O_4@钛酸盐核壳结构的制备
2.2.4 活化过一硫酸盐降解有机物的实验
2.3 材料的表征
2.3.1 X射线衍射分析
2.3.2 扫描电子显微镜测试
2.3.3 透射电子显微镜测试
2.3.4 X射线光电子能谱分析
2.3.5 比表面积测试
2.3.6 紫外可见吸收光谱
2.3.7 高效液相色谱分析
2.3.8 有机含碳量分析
2.3.9 电感耦合等离子体原子发射光谱
第3章 CoFe_2O_4/钛酸盐纳米管复合物的制备及催化性能研究
3.1 钛酸盐纳米管的制备条件选择
3.2 CoFe_2O_4/钛酸盐纳米管复合物基本表征
3.2.1 XRD分析
3.2.2 比表面积分析
3.2.3 透射电镜（TEM）分析
3.2.4 磁滞回线
3.3 CoFe_2O_4 /钛酸盐纳米管复合物的制备过程探究
3.4 CoFe_2O_4 /钛酸盐纳米管复合物催化降解性能评价
3.4.1 CoFe_2O_4 /TNTs对RhB的降解
3.4.2 CoFe_2O_4 /TNTs/PMS体系自由基竞争反应
3.4.3 温度对降解反应的影响
3.4.4 过一硫酸盐浓度对降解反应的影响
3.4.5 催化剂浓度对降解反应的影响
3.4.6 初始pH对降解反应的影响
3.4.7 CoFe_2O_4 /TNTs /PMS对苯酚的降解
3.5 本章小结
第4章 CoFe_2O_4@钛酸盐核壳结构的制备及催化性能研究
4.1 引言
4.2 CoFe_2O_4@钛酸盐核壳结构的制备
4.2.1 物相结构分析
4.2.2 形貌分析
4.2.3 比表面积分析
4.2.4 磁滞回线
4.3 CoFe_2O_4@钛酸盐核壳结构的催化性能
4.3.1 CoFe_2O_4@钛酸盐核壳结构对苯酚溶液的降解
4.3.2 反应温度对催化降解的影响
4.3.3 催化剂量对降解反应的影响
4.3.4 氧化剂量对降解反应的影响
4.3.5 反应初始pH值对降解反应的影响
4.3.6 催化剂循环使用性
4.3.7 反应中自由基种类的确定
4.3.8 碳酸氢盐对反应的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BiOX（X=Cl、Br、I）新型高性能光催化材料的最新研究进展[J]. 刘家琴,吴玉程. 无机材料学报. 2015(10)
[2]基于能带结构理论的半导体光催化材料改性策略[J]. 王丹军,张洁,郭莉,申会东,付峰,薛岗林,方轶凡. 无机材料学报. 2015(07)
[3]铁氧体及其复合材料去除水体中有机污染物的研究进展[J]. 何永珍,周雪飞,代朝猛,张亚雷. 材料导报. 2015(05)
[4]CoFe2O4纳米颗粒的溶液合成及磁性能[J]. 彭韬,齐建全,岳振星. 硅酸盐学报. 2013(05)
[5]酚类化合物的催化降解技术[J]. 王彦丹. 科技信息. 2012(02)
[6]微生物降解酚类化合物的研究进展[J]. 李淑彬,陈振军. 华南师范大学学报(自然科学版). 2005(04)
[7]工业含酚废水处理技术的现状与进展[J]. 刘相伟. 工业水处理. 1998(02)
本文编号：3644106
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 高级氧化技术简介
1.3 过渡金属基非均相催化剂在AOPs中的应用
1.3.1 尖晶石型铁氧体催化剂在AOPs中的研究现状
1.3.2 其它金属氧化物材料在AOPs中的研究现状
1.4 层状钛酸盐材料的研究现状
1.4.1 层状钛酸盐简介
1.4.2 层状钛酸盐的应用
1.5 课题的研究意义及主要内容
第2章 实验原料和实验方法
2.1 化学试剂和仪器设备
2.1.1 化学试剂
2.1.2 仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 层状钛酸盐纳米管的制备
2.2.2 CoFe_2O_4 /层状钛酸盐纳米管复合物的制备
2.2.3 CoFe_2O_4@钛酸盐核壳结构的制备
2.2.4 活化过一硫酸盐降解有机物的实验
2.3 材料的表征
2.3.1 X射线衍射分析
2.3.2 扫描电子显微镜测试
2.3.3 透射电子显微镜测试
2.3.4 X射线光电子能谱分析
2.3.5 比表面积测试
2.3.6 紫外可见吸收光谱
2.3.7 高效液相色谱分析
2.3.8 有机含碳量分析
2.3.9 电感耦合等离子体原子发射光谱
第3章 CoFe_2O_4/钛酸盐纳米管复合物的制备及催化性能研究
3.1 钛酸盐纳米管的制备条件选择
3.2 CoFe_2O_4/钛酸盐纳米管复合物基本表征
3.2.1 XRD分析
3.2.2 比表面积分析
3.2.3 透射电镜（TEM）分析
3.2.4 磁滞回线
3.3 CoFe_2O_4 /钛酸盐纳米管复合物的制备过程探究
3.4 CoFe_2O_4 /钛酸盐纳米管复合物催化降解性能评价
3.4.1 CoFe_2O_4 /TNTs对RhB的降解
3.4.2 CoFe_2O_4 /TNTs/PMS体系自由基竞争反应
3.4.3 温度对降解反应的影响
3.4.4 过一硫酸盐浓度对降解反应的影响
3.4.5 催化剂浓度对降解反应的影响
3.4.6 初始pH对降解反应的影响
3.4.7 CoFe_2O_4 /TNTs /PMS对苯酚的降解
3.5 本章小结
第4章 CoFe_2O_4@钛酸盐核壳结构的制备及催化性能研究
4.1 引言
4.2 CoFe_2O_4@钛酸盐核壳结构的制备
4.2.1 物相结构分析
4.2.2 形貌分析
4.2.3 比表面积分析
4.2.4 磁滞回线
4.3 CoFe_2O_4@钛酸盐核壳结构的催化性能
4.3.1 CoFe_2O_4@钛酸盐核壳结构对苯酚溶液的降解
4.3.2 反应温度对催化降解的影响
4.3.3 催化剂量对降解反应的影响
4.3.4 氧化剂量对降解反应的影响
4.3.5 反应初始pH值对降解反应的影响
4.3.6 催化剂循环使用性
4.3.7 反应中自由基种类的确定
4.3.8 碳酸氢盐对反应的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BiOX（X=Cl、Br、I）新型高性能光催化材料的最新研究进展[J]. 刘家琴,吴玉程. 无机材料学报. 2015(10)
[2]基于能带结构理论的半导体光催化材料改性策略[J]. 王丹军,张洁,郭莉,申会东,付峰,薛岗林,方轶凡. 无机材料学报. 2015(07)
[3]铁氧体及其复合材料去除水体中有机污染物的研究进展[J]. 何永珍,周雪飞,代朝猛,张亚雷. 材料导报. 2015(05)
[4]CoFe2O4纳米颗粒的溶液合成及磁性能[J]. 彭韬,齐建全,岳振星. 硅酸盐学报. 2013(05)
[5]酚类化合物的催化降解技术[J]. 王彦丹. 科技信息. 2012(02)
[6]微生物降解酚类化合物的研究进展[J]. 李淑彬,陈振军. 华南师范大学学报(自然科学版). 2005(04)
[7]工业含酚废水处理技术的现状与进展[J]. 刘相伟. 工业水处理. 1998(02)
本文编号：3644106
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3644106.html
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