黄铁矿型纳米二硫化钴薄膜的制备及其应用研究
发布时间：2021-10-31 19:38
我国经济的不断发展导致对资源和能源消耗日益增大。同时,环境污染特别是水体污染问题日益严重。“十三五”期间,国家环保部推出了《水污染防治行动计划》,进一步提高了水体污染物排放标准,沿江等重点流域废水的排放标准部分地区已执行一级A标准（COD 50 mg/L）,这样就对废水的深度处理提出了要求,往往需要用到光电催化,Fenton等高级氧化方法。针对传统的Fenton方法氧化剂消耗大、费用Fenton反应的助催化剂,大幅提高了 Fenton反应降解模拟染料废水的性能,从而有望减少H2O2氧化剂的用量与铁泥的产生量。同时,考虑到H2O2储运的难题,本论文还研究了直接采用电催化方法在黄铁矿型CoS2薄膜表面电解催化氧还原产H202的性能,为发展原位高问题,本文合成了过渡金属硫化物黄铁矿型CoS2薄膜,将其用作合成H202协同Fenton氧化降解污染物方法提供了理论基础。论文主要结论如下:以水热与化学气相沉积方法在石墨基底上生长了黄铁矿型纳米CoS2薄膜,通过XRD、SEM、EDS等对其组成、形貌进行了表征。结果表明所合成的产物为纳米花结构的黄铁矿型CoS2薄膜。以20 mg/L的罗丹明B模拟染料...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 废水的深度处理技术
1.2.1 臭氧氧化
1.2.2 光催化氧化
1.2.3 电催化氧化
1.3 Fenton试剂在废水处理中的应用
1.3.1 Fenton氧化法的机理
1.3.2 影响Fenton反应的因素
1.3.3 Fenton催化助催化剂国内外研究现状
1.4 过渡金属硫化物
1.4.1 过渡金属硫化物物理化学性质
1.4.2 过渡金属硫化物制备方法
1.4.3 过渡金属硫化物研究进展
1.4.4 过渡金属硫化物二硫化钴
1.5 本文研究内容
1.6 技术路线图
第二章 实验部分
2.1 实验装置
2.2 实验药品
2.3 实验仪器
2.4 实验方法
2.4.1 碳基负载型二硫化钴薄膜电极的制备
2.4.2 异相催化剂Fenton降解实验
2.4.3 不同转速条件下的LSV曲线测定
2.4.4 自由基检测方法
2.5 表征方法
2.5.1 X射线衍射分析
2.5.2 扫描电子显微镜
2.5.3 X射线能谱分析
2.5.4 傅里叶变换红外光谱
2.5.5 电子顺磁共振
2.5.6 电化学表征
第三章 二硫化钴助催化Fenton反应的性能研究
3.1 引言
3.2 产物的表征
3.2.1 XRD分析
3.2.2 SEM分析
3.2.3 EDS分析
3.2.4 紫外-可见吸收光谱曲线
3.2.5 时间电流(I~T)曲线
3.3 二硫化钴助催化Fenton反应的研究
3.3.1 一次性投加Fe~(2+)/ H_2O_2的Fenton体系
3.3.2 Fe~(2+)充足连续投加H_2O_2的Fenton体系
3.3.3 H_2O_2充足连续投加Fe~(2+)的Fenton体系
3.3.4 H_2O_2充足连续投加Fe~(3+)的类Fenton体系
3.3.5 与石墨比较的效果研究
3.3.6 pH的影响
3.3.7 加电压的影响
3.3.8 不同转速对降解效果的影响
3.3.9 CoS_2共催化Fenton反应的稳定性
3.4 本章小结
第四章 二硫化钴催化Fenton反应的机理研究
4.1 引言
4.2 CoS_2助催化剂强化类Fenton反应
4.3 羟基自由基分析
4.3.1 一次性投药Fenton体系
4.3.2 过氧化氢充足连续投加不足二价铁体系
4.4 原位红外分析
4.5 CoS_2助催化Fenton机理分析
4.6 本章小结
第五章 二硫化钴电催化氧还原性能
5.1 引言
5.2 二硫化钴与石墨的Lsv曲线分析
5.3 K-L方程与电子转移数
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间已发表或者录用的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]重点流域“十三五”规划落实“水十条”的思路与重点[J]. 吴舜泽,徐敏,马乐宽,谢阳村. 环境保护. 2015(18)
本文编号：3468731
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 废水的深度处理技术
1.2.1 臭氧氧化
1.2.2 光催化氧化
1.2.3 电催化氧化
1.3 Fenton试剂在废水处理中的应用
1.3.1 Fenton氧化法的机理
1.3.2 影响Fenton反应的因素
1.3.3 Fenton催化助催化剂国内外研究现状
1.4 过渡金属硫化物
1.4.1 过渡金属硫化物物理化学性质
1.4.2 过渡金属硫化物制备方法
1.4.3 过渡金属硫化物研究进展
1.4.4 过渡金属硫化物二硫化钴
1.5 本文研究内容
1.6 技术路线图
第二章 实验部分
2.1 实验装置
2.2 实验药品
2.3 实验仪器
2.4 实验方法
2.4.1 碳基负载型二硫化钴薄膜电极的制备
2.4.2 异相催化剂Fenton降解实验
2.4.3 不同转速条件下的LSV曲线测定
2.4.4 自由基检测方法
2.5 表征方法
2.5.1 X射线衍射分析
2.5.2 扫描电子显微镜
2.5.3 X射线能谱分析
2.5.4 傅里叶变换红外光谱
2.5.5 电子顺磁共振
2.5.6 电化学表征
第三章 二硫化钴助催化Fenton反应的性能研究
3.1 引言
3.2 产物的表征
3.2.1 XRD分析
3.2.2 SEM分析
3.2.3 EDS分析
3.2.4 紫外-可见吸收光谱曲线
3.2.5 时间电流(I~T)曲线
3.3 二硫化钴助催化Fenton反应的研究
3.3.1 一次性投加Fe~(2+)/ H_2O_2的Fenton体系
3.3.2 Fe~(2+)充足连续投加H_2O_2的Fenton体系
3.3.3 H_2O_2充足连续投加Fe~(2+)的Fenton体系
3.3.4 H_2O_2充足连续投加Fe~(3+)的类Fenton体系
3.3.5 与石墨比较的效果研究
3.3.6 pH的影响
3.3.7 加电压的影响
3.3.8 不同转速对降解效果的影响
3.3.9 CoS_2共催化Fenton反应的稳定性
3.4 本章小结
第四章 二硫化钴催化Fenton反应的机理研究
4.1 引言
4.2 CoS_2助催化剂强化类Fenton反应
4.3 羟基自由基分析
4.3.1 一次性投药Fenton体系
4.3.2 过氧化氢充足连续投加不足二价铁体系
4.4 原位红外分析
4.5 CoS_2助催化Fenton机理分析
4.6 本章小结
第五章 二硫化钴电催化氧还原性能
5.1 引言
5.2 二硫化钴与石墨的Lsv曲线分析
5.3 K-L方程与电子转移数
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间已发表或者录用的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]重点流域“十三五”规划落实“水十条”的思路与重点[J]. 吴舜泽,徐敏,马乐宽,谢阳村. 环境保护. 2015(18)
本文编号：3468731
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3468731.html
