双金属多孔材料的设计及还原对硝基苯酚性能研究
发布时间：2023-08-06 15:07
随着化工行业的持续发展,硝基类化合物对水资源的污染日益严重。其中,对硝基苯酚是废水中常见的有毒污染物之一,可在水中生物体内长期富集,对生态系统和人类健康产生严重的危害。采用催化还原法,将对硝基苯酚还原成对氨基苯酚,既降低了毒性,又得到了重要的化工和医药中间体。此方法具有反应条件温和及操作简单等优点,而受到广泛关注。针对贵金属催化剂资源稀缺、价格昂贵的成本问题,本文分别将CuO负载到碳球和ZIF-67衍生的多孔金属氧化物上,制备了两种非贵金属催化剂CuO-CSs和CuO/Cu-Co3O4,采用SEM、XRD、BET、XPS等技术对催化剂进行微观表征;以Na BH4为还原剂,考察了催化剂催化P-NP还原反应性能,对催化还原反应的动力学及CuO/Cu-Co3O4催化还原反应的机理进行了研究。微观表征结果表明,制备的CuO-CSs分散性好、球型度高且具有良好的孔容孔径。随着催化剂煅烧温度的升高,负载在载体表面的硝酸铜完全转化为CuO,CuO-CSs的催化活性也随之提高。当负载量为10%...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 文献综述
1.1 概述
1.2 对硝基苯酚的去除方法
1.2.1 物理吸附法
1.2.2 物理萃取法
1.2.3 生物降解法
1.2.4 化学氧化法
1.2.5 化学还原法
1.3 催化剂的研究现状
1.3.1 贵金属催化剂
1.3.2 非贵金属催化剂
1.4 论文的研究意义及主要内容
第二章 实验部分
2.1 实验仪器及试剂
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的制备
2.2.1 CuO-CSs的制备
2.2.2 CuO/Cu-Co3O4 的制备
2.3 催化剂的结构表征
2.3.1 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.3.2 能谱分析(EDX)
2.3.3 比表面积分析(BET)
2.3.4 X射线衍射分析(XRD)
2.3.5 X射线光电子能谱分析仪(XPS)
2.4 催化剂的性能评价
2.4.1 紫外-可见分光光度计对P-NP的分析
2.4.2 P-NP的催化还原反应
第三章 CuO-CSs的制备及催化还原P-NP性能
3.1 活性组分的确定
3.2 碳源对CuO-CSs催化P-NP还原性能的影响
3.2.1 XRD分析
3.2.2 SEM分析
3.2.3 BET分析
3.2.4 催化还原性能分析
3.3 煅烧温度的确定
3.4 活性组分负载量的确定
3.5 反应条件对催化P-NP还原性能的影响
3.5.1 P-NP初始浓度的影响
3.5.2 催化剂添加量的影响
3.5.3 还原剂添加量的影响
3.5.4 反应温度的影响
3.6 催化剂的循环稳定性
3.7 催化P-NP还原反应动力学
3.8 本章小结
第四章 ZIF-67 衍生的多孔CuO/Cu-Co3O4 的制备及催化P-NP还原性能
4.1 CuO/Cu-Co3O4 的合成
4.1.1 SEM分析
4.1.2 XRD分析
4.1.3 BET分析
4.1.4 CuO/Cu-Co3O4 催化P-NP还原性能
4.2 活性组分负载量的确定
4.2.1 SEM分析
4.2.2 XRD分析
4.2.3 BET分析
4.2.4 不同Cu/Co摩尔比的CuO/Cu-Co3O4 催化还原性能
4.3 催化还原反应的影响因素
4.3.1 负载方法的影响
4.3.2 P-NP初始浓度的影响
4.3.3 催化剂添加量的影响
4.3.4 还原剂添加量的影响
4.3.5 反应温度的影响
4.4 催化剂的循环稳定性
4.5 催化P-NP还原反应动力学
4.6 CuO/Cu-Co3O4 催化P-NP还原反应机理
4.7 本章小结
结论
参考文献
文章发表目录
致谢
本文编号：3839606
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 文献综述
1.1 概述
1.2 对硝基苯酚的去除方法
1.2.1 物理吸附法
1.2.2 物理萃取法
1.2.3 生物降解法
1.2.4 化学氧化法
1.2.5 化学还原法
1.3 催化剂的研究现状
1.3.1 贵金属催化剂
1.3.2 非贵金属催化剂
1.4 论文的研究意义及主要内容
第二章 实验部分
2.1 实验仪器及试剂
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的制备
2.2.1 CuO-CSs的制备
2.2.2 CuO/Cu-Co3O4 的制备
2.3 催化剂的结构表征
2.3.1 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.3.2 能谱分析(EDX)
2.3.3 比表面积分析(BET)
2.3.4 X射线衍射分析(XRD)
2.3.5 X射线光电子能谱分析仪(XPS)
2.4 催化剂的性能评价
2.4.1 紫外-可见分光光度计对P-NP的分析
2.4.2 P-NP的催化还原反应
第三章 CuO-CSs的制备及催化还原P-NP性能
3.1 活性组分的确定
3.2 碳源对CuO-CSs催化P-NP还原性能的影响
3.2.1 XRD分析
3.2.2 SEM分析
3.2.3 BET分析
3.2.4 催化还原性能分析
3.3 煅烧温度的确定
3.4 活性组分负载量的确定
3.5 反应条件对催化P-NP还原性能的影响
3.5.1 P-NP初始浓度的影响
3.5.2 催化剂添加量的影响
3.5.3 还原剂添加量的影响
3.5.4 反应温度的影响
3.6 催化剂的循环稳定性
3.7 催化P-NP还原反应动力学
3.8 本章小结
第四章 ZIF-67 衍生的多孔CuO/Cu-Co3O4 的制备及催化P-NP还原性能
4.1 CuO/Cu-Co3O4 的合成
4.1.1 SEM分析
4.1.2 XRD分析
4.1.3 BET分析
4.1.4 CuO/Cu-Co3O4 催化P-NP还原性能
4.2 活性组分负载量的确定
4.2.1 SEM分析
4.2.2 XRD分析
4.2.3 BET分析
4.2.4 不同Cu/Co摩尔比的CuO/Cu-Co3O4 催化还原性能
4.3 催化还原反应的影响因素
4.3.1 负载方法的影响
4.3.2 P-NP初始浓度的影响
4.3.3 催化剂添加量的影响
4.3.4 还原剂添加量的影响
4.3.5 反应温度的影响
4.4 催化剂的循环稳定性
4.5 催化P-NP还原反应动力学
4.6 CuO/Cu-Co3O4 催化P-NP还原反应机理
4.7 本章小结
结论
参考文献
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致谢
本文编号：3839606
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