MoS 2 /WO 3 复合机理及其低温吸附性能研究
发布时间：2021-11-07 18:10
研究发现,单体Mo S2或WO3均不是吸附有机染料的理想材料,但通过两步水热法制备的Mo S2/WO3复合材料具有较好的吸附能力。本实验中首先研究了前驱体溶液浓度对水热法制备Mo S2/WO3复合材料的形貌及吸附性能的影响。采用XRD、SEM、TEM对产物的结构与形貌进行表征。结果表明,前驱体溶液浓度对絮片状Mo S2的形成和层状结构发育及Mo S2包覆WO3的程度有显著影响。适宜浓度的前驱体溶液有利于Mo S2纳米片层形成和自组装,并使其与棒状WO3形成良好的包覆结构。当前驱体溶液中添加钼源的质量为0.018 g时,形成的复合材料包覆结构均匀,具有多孔、疏松的表面。将其应用于水中亚甲基蓝的吸附实验,结果表明这种结构上的差异也导致了复合材料在吸附水中有机污染物能力上的差别。因此,选择适宜的前驱体溶液浓度对水热法合成具有优异吸附性能的Mo S
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同添加量（Na2MoO4·2H2O）制备产物的XRD图
浙江工业大学硕士学位论文26花状微球及些许片层状MoS2分布在WO3棒上。当前驱体溶液浓度增加时，WO3纳米棒上包覆的片层状MoS2及其微球数量也有所增加，Na2MoO4·2H2O添加量为0.180g时（图3-2E），分散在WO3棒上的MoS2数量较多且比较分散。表3-1中给出了产物中四种元素的半定量数据，与实验实际用量趋势一致Mo、S含量越来越高，其中W，O质量比与理论WO3中比例有差异。可能因为复合物形成过程中因使用C2H5NS作为S源导致生成了含氧的硫酸根基团，并且样品表面也可能有吸附氧存在，因此能谱半定量结果中氧含量略高于理论值。综合比较发现样品E中MoS2包覆效果最佳，完全覆盖棒状WO3且只有少量团聚。图3-2纯WO3和不同添加量（Na2MoO4·2H2O）制备产物的SEM图其中，A为WO3，B、C、D、E、F中Na2MoO4·2H2O添加量分别为0.045g、0.090g、0.135g、0.180g、0.225g。Figure3-2.Scanningelectronmicroscopy(SEM)imagesofpureWO3andtheproductspreparedwithdifferentamountofadditions(Na2MoO4·2H2O)AisWO3,andtheaddedamountsofNa2MoO4·2H2OinB,C,D,E,andFare0.045g,0.090g,0.135g,0.180g,and0.225g,respectively.
MoS2/WO3复合机理及其低温吸附性能研究27图3-3(c)为样品E的HAADF-STEM图像及其mapping结果，显示了Mo和S在W和O表面的均匀分布，进一步证明了成功获得MoS2均匀分布在WO3棒上的包覆结构。图3-3(a)、(b)为MoS2/WO3的SEM图，(c)为MoS2/WO3的STEM-mapping图Figure3-2.(a),(b)istheScanningelectronmicroscopy(SEM)imageofMoS2/WO3,(c)istheSTEM-mappingimageofMoS2/WO3表3-1不同添加量（Na2MoO4·2H2O）制备产物SEM能谱半定量结果Table3-1.Semi-quantitativeSEMspectroscopyresultsofproductspreparedwithdifferentamountofadditions(Na2MoO4·2H2O)0g0.045g0.090g0.135g0.180g0.225gO(K)74.7611.569.3811.0516.8914.21W(L)25.2441.1719.1816.8527.885.09Mo(K)028.0839.5040.2743.6244.65S(K)019.1931.9331.8411.6136.053.3.2MoS2/WO3复合材料吸附性能为评价在前驱体溶液浓度不同时获得的产物的吸附性能，以亚甲基蓝模拟目标污染物，进行如下测试：不同浓度条件制备出的吸附剂分别称取0.010g分散在100mLMB溶液中，溶液初始浓度为10mg/L。反应体系置于黑暗条件下避光磁力搅拌，并且每隔一定的时间间隔吸取一定量溶液过滤除去吸附剂，置于紫外可见分光光度计中测量溶液在其吸收波长范围内的吸收光谱图。以亚甲基蓝最大吸收波长（λ=664nm）处的吸光度A的变化衡量溶液溶度变化并以A值计算m(Na2MoO42H2O)Elementline
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型芳香三嗪超交联多孔聚合物去除水溶液中甲基橙（英文）[J]. 何妍,李豪,周莉,徐婷,彭昌军,刘洪来. 物理化学学报. 2019(03)
[2]MoS2/WO3纳米复合材料的制备及其吸附性能的研究[J]. 应佳妮,王晓娟,杨倩,胡仙超,郑遗凡,黄宛真. 功能材料. 2018(07)
[3]球状MoS2/WO3复合半导体制备及其对RhB的光催化性能[J]. 侯静静,赵清华,李廷鱼,胡杰,李朋伟,李刚. 无机化学学报. 2017(09)
[4]层状二硫化钼光催化产氢的研究进展[J]. 王毅,李刚,李朋伟,胡杰,赵清华. 半导体光电. 2016(04)
[5]新型多羟基澳洲坚果壳吸附处理印染废水[J]. 杨雯,冯骞,操家顺,施明杰,吴杨芳. 净水技术. 2016 (01)
[6]水热法制备纳米TiO2处理染料废水实验研究[J]. 晏发春,汪恂,朱雷,程涛,肖峰. 水处理技术. 2016(02)
[7]煤基活性炭的改性及其对含铜废水的吸附性能[J]. 吕游,刘树根,谢容生,宁平,谷俊杰. 环境工程学报. 2016(01)
[8]MoS2的制备及其吸附甲基橙性能[J]. 陈秀云,周欢,黄永葵,杨水金. 辽东学院学报(自然科学版). 2015(04)
[9]超声辅助活性炭处理两种不同染料废水研究[J]. 白晓龙,杨春和,姚进一. 工业安全与环保. 2015(11)
[10]新型高级氧化技术处理硫化染料废水的研究进展[J]. 聂发辉,刘荣荣,张慧敏,刘占孟. 化工环保. 2015(05)
博士论文
[1]染料在铂和活性炭纤维电极上的电化学行为[D]. 范丽.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]纳米二硫化钼的制备及电化学析氢性能研究[D]. 马清璇.青岛科技大学 2016
[2]天然沸石的表面改性及其在含有机污染物的废水处理方面的应用[D]. 李改.上海师范大学 2015
[3]天然沸石对水体中甲基橙和亚甲基蓝的吸附研究[D]. 何永祥.郑州大学 2007
本文编号：3482317
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同添加量（Na2MoO4·2H2O）制备产物的XRD图
浙江工业大学硕士学位论文26花状微球及些许片层状MoS2分布在WO3棒上。当前驱体溶液浓度增加时，WO3纳米棒上包覆的片层状MoS2及其微球数量也有所增加，Na2MoO4·2H2O添加量为0.180g时（图3-2E），分散在WO3棒上的MoS2数量较多且比较分散。表3-1中给出了产物中四种元素的半定量数据，与实验实际用量趋势一致Mo、S含量越来越高，其中W，O质量比与理论WO3中比例有差异。可能因为复合物形成过程中因使用C2H5NS作为S源导致生成了含氧的硫酸根基团，并且样品表面也可能有吸附氧存在，因此能谱半定量结果中氧含量略高于理论值。综合比较发现样品E中MoS2包覆效果最佳，完全覆盖棒状WO3且只有少量团聚。图3-2纯WO3和不同添加量（Na2MoO4·2H2O）制备产物的SEM图其中，A为WO3，B、C、D、E、F中Na2MoO4·2H2O添加量分别为0.045g、0.090g、0.135g、0.180g、0.225g。Figure3-2.Scanningelectronmicroscopy(SEM)imagesofpureWO3andtheproductspreparedwithdifferentamountofadditions(Na2MoO4·2H2O)AisWO3,andtheaddedamountsofNa2MoO4·2H2OinB,C,D,E,andFare0.045g,0.090g,0.135g,0.180g,and0.225g,respectively.
MoS2/WO3复合机理及其低温吸附性能研究27图3-3(c)为样品E的HAADF-STEM图像及其mapping结果，显示了Mo和S在W和O表面的均匀分布，进一步证明了成功获得MoS2均匀分布在WO3棒上的包覆结构。图3-3(a)、(b)为MoS2/WO3的SEM图，(c)为MoS2/WO3的STEM-mapping图Figure3-2.(a),(b)istheScanningelectronmicroscopy(SEM)imageofMoS2/WO3,(c)istheSTEM-mappingimageofMoS2/WO3表3-1不同添加量（Na2MoO4·2H2O）制备产物SEM能谱半定量结果Table3-1.Semi-quantitativeSEMspectroscopyresultsofproductspreparedwithdifferentamountofadditions(Na2MoO4·2H2O)0g0.045g0.090g0.135g0.180g0.225gO(K)74.7611.569.3811.0516.8914.21W(L)25.2441.1719.1816.8527.885.09Mo(K)028.0839.5040.2743.6244.65S(K)019.1931.9331.8411.6136.053.3.2MoS2/WO3复合材料吸附性能为评价在前驱体溶液浓度不同时获得的产物的吸附性能，以亚甲基蓝模拟目标污染物，进行如下测试：不同浓度条件制备出的吸附剂分别称取0.010g分散在100mLMB溶液中，溶液初始浓度为10mg/L。反应体系置于黑暗条件下避光磁力搅拌，并且每隔一定的时间间隔吸取一定量溶液过滤除去吸附剂，置于紫外可见分光光度计中测量溶液在其吸收波长范围内的吸收光谱图。以亚甲基蓝最大吸收波长（λ=664nm）处的吸光度A的变化衡量溶液溶度变化并以A值计算m(Na2MoO42H2O)Elementline
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型芳香三嗪超交联多孔聚合物去除水溶液中甲基橙（英文）[J]. 何妍,李豪,周莉,徐婷,彭昌军,刘洪来. 物理化学学报. 2019(03)
[2]MoS2/WO3纳米复合材料的制备及其吸附性能的研究[J]. 应佳妮,王晓娟,杨倩,胡仙超,郑遗凡,黄宛真. 功能材料. 2018(07)
[3]球状MoS2/WO3复合半导体制备及其对RhB的光催化性能[J]. 侯静静,赵清华,李廷鱼,胡杰,李朋伟,李刚. 无机化学学报. 2017(09)
[4]层状二硫化钼光催化产氢的研究进展[J]. 王毅,李刚,李朋伟,胡杰,赵清华. 半导体光电. 2016(04)
[5]新型多羟基澳洲坚果壳吸附处理印染废水[J]. 杨雯,冯骞,操家顺,施明杰,吴杨芳. 净水技术. 2016 (01)
[6]水热法制备纳米TiO2处理染料废水实验研究[J]. 晏发春,汪恂,朱雷,程涛,肖峰. 水处理技术. 2016(02)
[7]煤基活性炭的改性及其对含铜废水的吸附性能[J]. 吕游,刘树根,谢容生,宁平,谷俊杰. 环境工程学报. 2016(01)
[8]MoS2的制备及其吸附甲基橙性能[J]. 陈秀云,周欢,黄永葵,杨水金. 辽东学院学报(自然科学版). 2015(04)
[9]超声辅助活性炭处理两种不同染料废水研究[J]. 白晓龙,杨春和,姚进一. 工业安全与环保. 2015(11)
[10]新型高级氧化技术处理硫化染料废水的研究进展[J]. 聂发辉,刘荣荣,张慧敏,刘占孟. 化工环保. 2015(05)
博士论文
[1]染料在铂和活性炭纤维电极上的电化学行为[D]. 范丽.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]纳米二硫化钼的制备及电化学析氢性能研究[D]. 马清璇.青岛科技大学 2016
[2]天然沸石的表面改性及其在含有机污染物的废水处理方面的应用[D]. 李改.上海师范大学 2015
[3]天然沸石对水体中甲基橙和亚甲基蓝的吸附研究[D]. 何永祥.郑州大学 2007
本文编号：3482317
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