铁铈复合氧化物纳米材料的制备及其应用研究
发布时间：2022-08-23 21:10
过渡金属氧化物材料由于其独特的物理化学性质以及表面特性,使得其具备优异的催化活性和电化学稳定性,常被应用于催化降解、电化学传感器的构建等领域。而单一的过渡金属氧化物材料由于其自身缺陷,电子空穴对容易复合等缺点,限制了其在各个领域的实际应用。混合多金属氧化物材料相较于单一金属氧化物具有更加显著的优势,其中钙钛矿型氧化物是目前研究较为广泛的材料。钙钛矿型氧化物的通用化学式常为ABO3,其中A通常代表碱金属或者稀土元素,B代表过渡金属元素。本论文通过溶胶-凝胶法,制备出不同铈铁比的CeFeO3和CeFe2O5纳米复合材料,通过XRD、XPS、SEM、ICP-MS等表征技术对复合材料进行了结构和形貌分析。并且将制备的不同铈铁比的CeFeO3和CeFe2O5纳米复合材料分别应用于类芬顿催化降解以及电化学检测,探究两种材料的催化性能和电化学性能。本论文研究主要结果如下:1、通过对比实验分析,CeFeO3纳米复合材料的催化性能...
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 抗生素废水以及重金属元素的危害与污染现状
1.2.1 抗生素废水的危害和污染现状
1.2.2 重金属元素的危害和污染现状
1.3 抗生素废水的处理技术概况
1.3.1 芬顿(Fenton)氧化技术
1.3.2 非均相类芬顿(Fenton)技术
1.4 重金属的检测方法概况
1.4.1 光谱法
1.4.2 质谱法
1.4.3 色谱法
1.4.4 电化学法
1.5 过渡金属氧化物材料的研究进展
1.6 研究内容及技术路线
1.6.1 研究内容
1.6.2 技术路线
第二章 实验材料与方法
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 试剂与仪器
2.1.2 实验仪器设备
2.2 纳米CeFeO_3、CeFe_2O_5 催化剂制备
2.2.1 CeFeO_3材料的制备
2.2.3 CeFe_2O_5材料的制备
2.3 盐酸四环素的测定方法
2.4 pH的测定
2.5 催化剂的表征方法
2.5.1 扫描电镜(SEM)
2.5.2 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)
2.5.3 X射线光电子能谱(XPS)
2.5.4 X射线衍射(XRD)
第三章 纳米CeFeO_3催化剂制备及催化性能研究
3.1 引言
3.2 催化剂材料的前处理方法
3.3 催化剂性能及影响因素
3.3.1 不同比例的Ce-Fe纳米复合材料催化剂降解活性及动力学分析
3.3.2 盐酸四环素浓度对纳米CeFeO_3催化剂性能影响
3.3.3 pH对纳米CeFeO_3 催化剂性能影响
3.3.4 过氧化氢投加量对纳米CeFeO_3催化剂性能影响
3.3.5 CeFeO_3投加量对催化剂性能影响
3.4 过氧化氢剩余量研究以及有机碳(TOC)的去除
3.5 纳米CeFeO_3催化剂再利用性研究
3.6 CeFeO_3类芬顿降解盐酸四环素机理探讨
3.7 小结
第四章 纳米CeFe_2O_5 催化剂修饰GCE电极对Cd(II)的SWASV响应
4.1 引言
4.2 纳米CeFe_2O_5催化剂修饰电极的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 修饰电极的电化学表征
4.3.2 优化实验参数
4.3.3 Cd(Ⅱ)在CeFe_2O_5 纳米复合材料修饰电极上的阳极溶出伏安法响应
4.3.4 离子干扰研究
4.3.5 CeFe_2O_5纳米复合材料修饰电极的重现性研究
4.3.6 CeFe_2O_5纳米复合材料修饰电极的实际水样分析
4.4 纳米CeFe_2O_5 催化剂修饰电极对Cd(Ⅱ)的SWASV响应的机理探讨和研究
4.5 小结
第五章 结论和展望
5.1 结论
5.1.1 CeFeO_3应用于类芬顿降解盐酸四环素的研究结论
5.1.2 CeFe_2O_5 应用于电化学检测Cd(Ⅱ)的研究结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定高强度玻璃纤维粉体中9种金属元素[J]. 李艳玲,赵晓刚,高岩立,冀克俭,邓卫华,邵鸿飞,刘元俊,李颖. 化学分析计量. 2020(02)
[2]抗生素废水处理方法的研究进展[J]. 张玲,王文文,常红玉,严拯宇. 广州化工. 2020(05)
[3]原子荧光法测定镉元素的技术研究[J]. 李金桥. 生物化工. 2020(01)
[4]电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定两性霉素B中的铁[J]. 闫秀丽. 化工管理. 2020(06)
[5]快速消解电感耦合等离子体质谱仪法测定大米粉中的铅与镉[J]. 曾勇,杨洋. 安徽预防医学杂志. 2020(01)
[6]TpPa-1/Nafion修饰电极的差分脉冲阳极溶出伏安法同时测定铜离子和汞离子[J]. 张仁泽,董晓宇,刘凤玉. 分析试验室. 2020(02)
[7]CaO2及H2O2类Fenton降解土壤石油烃污染[J]. 李振宇,刘亚男,王铮,战佳勋,沈玉叶,赵婧怡,张艾. 环境工程学报. 2020(03)
[8]芬顿氧化法在废水处理中的应用及其发展[J]. 王国庆,党炜,李田田,禹栋楠. 濮阳职业技术学院学报. 2020(01)
[9]抗生素废水的处理技术研究与展望[J]. 余小玉. 云南化工. 2019(12)
[10]X射线衍射全谱拟合法分析蓝晶石的矿物含量[J]. 冉敬,郭创锋,杜谷,王凤玉. 岩矿测试. 2019(06)
博士论文
[1]铁基类芬顿催化剂的制备及降解苯酚性能研究[D]. 夏琦兴.哈尔滨工业大学 2019
[2]过渡金属掺杂尖晶石结构ZnAl2O4纳米材料的制备与性能研究[D]. 武晓娟.兰州理工大学 2018
[3]非均相类芬顿催化剂用于上流式多相氧化塔处理红霉素废水的研究[D]. 陈楠.广西大学 2012
硕士论文
[1]碳布负载铁基类Fenton催化剂的制备及苯酚降解性能研究[D]. 侯现金.哈尔滨工业大学 2019
[2]纳米Fe/Co类芬顿催化剂的制备及其性能研究[D]. 李君超.中国环境科学研究院 2018
[3]Bi2MoO6光催化剂的改性及其性能研究[D]. 张盼.广西大学 2018
[4]改性类Fenton催化剂的制备及其机理研究[D]. 王帅军.中国石油大学(华东) 2016
[5]银盐系列及La/TiO2催化剂的制备和光催化性能的研究[D]. 龚维.湖南科技大学 2013
[6]水产品中铅、镉对健康危害的风险评估[D]. 吴春峰.复旦大学 2011
[7]类Fenton法处理阿莫西林废水的研究[D]. 唐玉芳.湖南大学 2010
本文编号：3678488
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 抗生素废水以及重金属元素的危害与污染现状
1.2.1 抗生素废水的危害和污染现状
1.2.2 重金属元素的危害和污染现状
1.3 抗生素废水的处理技术概况
1.3.1 芬顿(Fenton)氧化技术
1.3.2 非均相类芬顿(Fenton)技术
1.4 重金属的检测方法概况
1.4.1 光谱法
1.4.2 质谱法
1.4.3 色谱法
1.4.4 电化学法
1.5 过渡金属氧化物材料的研究进展
1.6 研究内容及技术路线
1.6.1 研究内容
1.6.2 技术路线
第二章 实验材料与方法
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 试剂与仪器
2.1.2 实验仪器设备
2.2 纳米CeFeO_3、CeFe_2O_5 催化剂制备
2.2.1 CeFeO_3材料的制备
2.2.3 CeFe_2O_5材料的制备
2.3 盐酸四环素的测定方法
2.4 pH的测定
2.5 催化剂的表征方法
2.5.1 扫描电镜(SEM)
2.5.2 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)
2.5.3 X射线光电子能谱(XPS)
2.5.4 X射线衍射(XRD)
第三章 纳米CeFeO_3催化剂制备及催化性能研究
3.1 引言
3.2 催化剂材料的前处理方法
3.3 催化剂性能及影响因素
3.3.1 不同比例的Ce-Fe纳米复合材料催化剂降解活性及动力学分析
3.3.2 盐酸四环素浓度对纳米CeFeO_3催化剂性能影响
3.3.3 pH对纳米CeFeO_3 催化剂性能影响
3.3.4 过氧化氢投加量对纳米CeFeO_3催化剂性能影响
3.3.5 CeFeO_3投加量对催化剂性能影响
3.4 过氧化氢剩余量研究以及有机碳(TOC)的去除
3.5 纳米CeFeO_3催化剂再利用性研究
3.6 CeFeO_3类芬顿降解盐酸四环素机理探讨
3.7 小结
第四章 纳米CeFe_2O_5 催化剂修饰GCE电极对Cd(II)的SWASV响应
4.1 引言
4.2 纳米CeFe_2O_5催化剂修饰电极的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 修饰电极的电化学表征
4.3.2 优化实验参数
4.3.3 Cd(Ⅱ)在CeFe_2O_5 纳米复合材料修饰电极上的阳极溶出伏安法响应
4.3.4 离子干扰研究
4.3.5 CeFe_2O_5纳米复合材料修饰电极的重现性研究
4.3.6 CeFe_2O_5纳米复合材料修饰电极的实际水样分析
4.4 纳米CeFe_2O_5 催化剂修饰电极对Cd(Ⅱ)的SWASV响应的机理探讨和研究
4.5 小结
第五章 结论和展望
5.1 结论
5.1.1 CeFeO_3应用于类芬顿降解盐酸四环素的研究结论
5.1.2 CeFe_2O_5 应用于电化学检测Cd(Ⅱ)的研究结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定高强度玻璃纤维粉体中9种金属元素[J]. 李艳玲,赵晓刚,高岩立,冀克俭,邓卫华,邵鸿飞,刘元俊,李颖. 化学分析计量. 2020(02)
[2]抗生素废水处理方法的研究进展[J]. 张玲,王文文,常红玉,严拯宇. 广州化工. 2020(05)
[3]原子荧光法测定镉元素的技术研究[J]. 李金桥. 生物化工. 2020(01)
[4]电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定两性霉素B中的铁[J]. 闫秀丽. 化工管理. 2020(06)
[5]快速消解电感耦合等离子体质谱仪法测定大米粉中的铅与镉[J]. 曾勇,杨洋. 安徽预防医学杂志. 2020(01)
[6]TpPa-1/Nafion修饰电极的差分脉冲阳极溶出伏安法同时测定铜离子和汞离子[J]. 张仁泽,董晓宇,刘凤玉. 分析试验室. 2020(02)
[7]CaO2及H2O2类Fenton降解土壤石油烃污染[J]. 李振宇,刘亚男,王铮,战佳勋,沈玉叶,赵婧怡,张艾. 环境工程学报. 2020(03)
[8]芬顿氧化法在废水处理中的应用及其发展[J]. 王国庆,党炜,李田田,禹栋楠. 濮阳职业技术学院学报. 2020(01)
[9]抗生素废水的处理技术研究与展望[J]. 余小玉. 云南化工. 2019(12)
[10]X射线衍射全谱拟合法分析蓝晶石的矿物含量[J]. 冉敬,郭创锋,杜谷,王凤玉. 岩矿测试. 2019(06)
博士论文
[1]铁基类芬顿催化剂的制备及降解苯酚性能研究[D]. 夏琦兴.哈尔滨工业大学 2019
[2]过渡金属掺杂尖晶石结构ZnAl2O4纳米材料的制备与性能研究[D]. 武晓娟.兰州理工大学 2018
[3]非均相类芬顿催化剂用于上流式多相氧化塔处理红霉素废水的研究[D]. 陈楠.广西大学 2012
硕士论文
[1]碳布负载铁基类Fenton催化剂的制备及苯酚降解性能研究[D]. 侯现金.哈尔滨工业大学 2019
[2]纳米Fe/Co类芬顿催化剂的制备及其性能研究[D]. 李君超.中国环境科学研究院 2018
[3]Bi2MoO6光催化剂的改性及其性能研究[D]. 张盼.广西大学 2018
[4]改性类Fenton催化剂的制备及其机理研究[D]. 王帅军.中国石油大学(华东) 2016
[5]银盐系列及La/TiO2催化剂的制备和光催化性能的研究[D]. 龚维.湖南科技大学 2013
[6]水产品中铅、镉对健康危害的风险评估[D]. 吴春峰.复旦大学 2011
[7]类Fenton法处理阿莫西林废水的研究[D]. 唐玉芳.湖南大学 2010
本文编号：3678488
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3678488.html
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