铁基类芬顿催化剂的制备及催化降解有机污染物的性能研究
发布时间：2023-04-09 20:12
高级氧化技术因经济高效、绿色环保、催化效率高等特性广泛用于催化降解持久性有机污染物,但传统开发的催化剂存在效率低、易失活、二次污染等缺陷。为解决该技术难题,本文采用简易方法合成铁基材料嵌入不锈钢网催化剂(Fe@NESS)和铁基材料嵌入氮掺杂多孔碳催化剂(Fe0@N-C)活化过硫酸盐催化降解有机污染物金橙II,研究催化剂催化降解有机污染物性能,探明反应体系参与反应的活性氧物质和催化作用机理,具体研究内容如下:(1)采用简易两步法合成铁基材料嵌入不锈钢网催化剂(Fe@NESS)活化过一硫酸盐(PMS)催化降解持久性有机污染物金橙II。SEM和XPS表征表明,Fe@NESS催化剂利用基体Fe、Ni、Cr元素加速与PMS间电子转移。合成的催化剂不仅可以激活PMS,其提供的氧空位还可以增强PMS化学键合,为活化PMS提供充足的活性位点。此外,Fe@NESS/PMS反应体系40 min内金橙II去除率高达100%。通过电子自旋共振测试(EPR)和自由基抑制性实验阐明,硫酸根自由基(SO4?-)、羟基自由基(HO?
【文章页数】：79 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
1.2 有机污染物现状及处理技术
1.2.1 有机污染物现状
1.2.2 含偶氮结构的有机污染物特点及危害
1.2.3 有机污染物治理技术研究进展
1.3 基于过氧化氢活化的传统高级氧化技术
1.3.1 均相Fenton法和类Fenton法
1.3.2 非均相类Fenton法
1.3.3 传统高级氧化技术存在的问题
1.4 基于过硫酸盐活化的新型高级氧化技术
1.4.1 过硫酸盐性质
1.4.2 过硫酸盐活化产生自由基
1.4.3 过硫酸盐活化产生非自由基
1.5 铁基材料在新型高级氧化技术的研究进展
1.5.1 铁基材料的简介
1.5.2 铁基材料催化降解有机污染物的研究进展
1.6 本文选题意义和研究内容
1.6.1 本文选题意义
1.6.2 本文研究内容
第二章 实验材料与表征方法
2.1 实验化学试剂及实验仪器
2.1.1 实验试剂与药品
2.1.2 实验仪器
2.2 实验所用表征测试仪器
2.2.1 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)
2.2.2 场发射透射电子显微镜(FE-TEM)
2.2.3 X射线衍射(XRD)
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.5 拉曼光谱(Raman Analysis)
2.2.6 原子吸收光谱(AAS)
2.2.7 气体吸附仪(BET)
2.2.8 电子自旋共振(ESR)
第三章 铁基材料嵌入不锈钢网活化过硫酸盐降解有机污染物的性能研究
3.1 引言
3.2 实验材料与设备
3.3 Fe@NESS催化剂的制备、表征及性能测试
3.3.1 Fe@NESS催化剂的合成
3.3.2 Fe@NESS催化剂表征
3.3.3 Fe@NESS催化剂催化氧化性能测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 Fe@NESS催化剂形貌表征与分析
3.4.2 Fe@NESS催化剂催化氧化性能评价
3.4.3 Fe@NESS活化PMS的机理研究
3.4.4 不同反应条件降解有机污染物
3.5 本章小结
第四章 铁基材料嵌入氮掺杂多孔碳活化过硫酸盐降解有机污染物性能研究
4.1 引言
4.2 实验材料与设备
4.3 Fe0@N-C催化剂合成、表征及性能测试
4.3.1 Fe0@N-C催化剂合成
4.3.2 Fe0@N-C催化剂的表征
4.3.3 Fe0@N-C催化剂催化降解性能测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 Fe0@N-C催化剂的表征与分析
4.4.2 Fe0@N-C/PMS体系催化氧化性能评价
4.4.3 影响PMS催化活性的因素
4.4.4 反应机理
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要研究成果
5.2 创新点
5.3 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动和成果情况
本文编号：3787662
【文章页数】：79 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
1.2 有机污染物现状及处理技术
1.2.1 有机污染物现状
1.2.2 含偶氮结构的有机污染物特点及危害
1.2.3 有机污染物治理技术研究进展
1.3 基于过氧化氢活化的传统高级氧化技术
1.3.1 均相Fenton法和类Fenton法
1.3.2 非均相类Fenton法
1.3.3 传统高级氧化技术存在的问题
1.4 基于过硫酸盐活化的新型高级氧化技术
1.4.1 过硫酸盐性质
1.4.2 过硫酸盐活化产生自由基
1.4.3 过硫酸盐活化产生非自由基
1.5 铁基材料在新型高级氧化技术的研究进展
1.5.1 铁基材料的简介
1.5.2 铁基材料催化降解有机污染物的研究进展
1.6 本文选题意义和研究内容
1.6.1 本文选题意义
1.6.2 本文研究内容
第二章 实验材料与表征方法
2.1 实验化学试剂及实验仪器
2.1.1 实验试剂与药品
2.1.2 实验仪器
2.2 实验所用表征测试仪器
2.2.1 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)
2.2.2 场发射透射电子显微镜(FE-TEM)
2.2.3 X射线衍射(XRD)
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.5 拉曼光谱(Raman Analysis)
2.2.6 原子吸收光谱(AAS)
2.2.7 气体吸附仪(BET)
2.2.8 电子自旋共振(ESR)
第三章 铁基材料嵌入不锈钢网活化过硫酸盐降解有机污染物的性能研究
3.1 引言
3.2 实验材料与设备
3.3 Fe@NESS催化剂的制备、表征及性能测试
3.3.1 Fe@NESS催化剂的合成
3.3.2 Fe@NESS催化剂表征
3.3.3 Fe@NESS催化剂催化氧化性能测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 Fe@NESS催化剂形貌表征与分析
3.4.2 Fe@NESS催化剂催化氧化性能评价
3.4.3 Fe@NESS活化PMS的机理研究
3.4.4 不同反应条件降解有机污染物
3.5 本章小结
第四章 铁基材料嵌入氮掺杂多孔碳活化过硫酸盐降解有机污染物性能研究
4.1 引言
4.2 实验材料与设备
4.3 Fe0@N-C催化剂合成、表征及性能测试
4.3.1 Fe0@N-C催化剂合成
4.3.2 Fe0@N-C催化剂的表征
4.3.3 Fe0@N-C催化剂催化降解性能测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 Fe0@N-C催化剂的表征与分析
4.4.2 Fe0@N-C/PMS体系催化氧化性能评价
4.4.3 影响PMS催化活性的因素
4.4.4 反应机理
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要研究成果
5.2 创新点
5.3 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动和成果情况
本文编号：3787662
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3787662.html
最近更新
教材专著
