新型无机气凝胶的制备及其吸附/光催化性能研究
发布时间：2021-07-13 06:47
随着环境污染问题的日益突出,水污染的治理尤其是含有机物废水的治理成为当今世界关注的热点问题。作为新兴的环境修复技术—吸附/光催化在治理污水方面的应用日益受到人们的重视。气凝胶材料是一类具有高比表面积和优异吸附性能的纳米多孔轻质材料,在环境保护和能源利用等领域有着广泛的应用前景,但传统的方法制备周期长、耗能大、不易回收,影响了其推广应用。因此,开发新型无机气凝胶材料的制备工艺,构建高效吸附降解体系,实现无机气凝胶的高层次利用,具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文旨在系统研究新型无机气凝胶材料在吸附/光催化方面的应用：将低能耗干燥技术分别与表面修饰技术、催化载体重构技术、吸附/光催化技术耦合,制备出了具有不同表面基团修饰的硅基气凝胶、铜基气凝胶微球、金红石型钛基气凝胶、新颖结构硅钛复合气凝胶和基于硅基气凝胶为前驱体的新型光催化材料；通过多种表征手段来分析新型无机气凝胶材料的晶相、微观形貌、表观基团、比表面积及孔结构特征；同时,研究了无机气凝胶材料的形成机理、对有机污染物的吸附/光催化机理和无机气凝胶材料可能存在的特殊性能及新的应用前景。本论文主要内容分为以下三个部分：1.不同表面基团硅...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 气凝胶概述
1.1.1 气凝胶的定义
1.1.2 气凝胶的分类
1.1.3 气凝胶的制备及机理
1.1.4 气凝胶的特点及应用
1.2 气凝胶在环境保护领域中的应用概述
1.2.1 气凝胶在水处理方面的应用
1.2.2 气凝胶在空气净化方面的应用
1.2.3 气凝胶用于环境保护领域亟需解决的技术问题
1.3 本论文的选题意义及主要研究内容
1.3.1 选题来源
1.3.2 选题背景
1.3.3 选题意义
1.3.4 主要研究内容
第二章 不同表面基团硅基气凝胶的常压制备及其对染料的吸附研究
引言
2.1 亲/疏水型硅基气凝胶吸附阳离子染料的性能研究
2.1.1 前言
2.1.2 实验部分
2.1.3 结果与讨论
2.2 三甲基氯硅烷改性硅基气凝胶的吸附性能研究
2.2.1 前言
2.2.2 实验部分
2.2.3 结果与讨论
2.3 本章小结
第三章 新型非硅基气凝胶的环氧丙烷法制备及其在染料废水处理中的应用
引言
3.1 新型羟基氯化铜气凝胶微球的制备及其吸附性能研究
3.1.1 前言
3.1.2 实验部分
3.1.3 结果与讨论
3.2 疏水型金红石相氧化钛气凝胶的制备及光催化性能研究
3.2.1 前言
3.2.2 实验部分
3.2.3 结果与讨论
3.3 本章小结
第四章 以硅基气凝胶为基体制备新型光催化剂及其催化性能研究
引言
4.1 基于六钛酸钾为前驱体构筑新型含钛硅基气凝胶及其光催化性能研究
4.1.1 前言
4.1.2 实验部分
4.1.3 结果与讨论
4.2 基于硅基气凝胶为前驱体制备新型硅酸铋纳米材料及其光催化性能研究
4.2.1 前言
4.2.2 实验部分
4.2.3 结果与讨论
4.3 本章小结
第五章 结论/创新点及展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation and Adsorption Property of Phenyltriethoxysilane Modified SiO2 Aerogel[J]. 林本兰,崔升,LIU Xueyong,LIU Yu,SHEN Xiaodong,HAN Guifan. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2013(05)
[2]Adsorption capacity of hydrophobic SiO2 aerogel/activated carbon composite materials for TNT[J]. ZHOU XiaoFang,CUI Sheng,LIU Yu,LIU XueYong,SHEN XiaoDong,WU ZhanWu. Science China（Technological Sciences）. 2013(07)
[3]Ag/BiOX（X=Cl,Br,I）复合光催化剂的制备、表征及其光催化性能[J]. 余长林,操芳芳,舒庆,包玉龙,谢志鹏,YU Jimmy C,杨凯. 物理化学学报. 2012(03)
[4]Microstructured hydroxyl environments and Raman spectroscopy in selected basic transition-metal halides[J]. 刘晓东,孟冬冬,萩原雅人,郑旭光. Chinese Physics B. 2011(08)
[5]Adsorption properties of nitrobenzene in wastewater with silica aerogels[J]. CUI Sheng1,LIU XueYong2,LIU Yu2,SHEN XiaoDong1,LIN BenLan1,3,HAN GuiFang1 & WU ZhanWu1 1 College of Material Science and Engineering,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China;2 Institute of Chemical Materials,CAEP,Mianyang 621900,China;3 Editorial Board of Journal,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China. Science China（Technological Sciences）. 2010(09)
[6]含TiO2（B）介孔氧化钛材料的制备、特性和应用[J]. 陈闪山,朱银华,李伟,刘维佳,李力成,杨祝红,刘畅,姚文俊,陆小华,冯新. 催化学报. 2010(06)
[7]无机分散溶胶-凝胶法制备块状锂基气凝胶[J]. 肖淑芳,周斌,万慧军,杜艾,徐翔,杨小云,沈军,吴广明,张志华. 原子能科学技术. 2008(S1)
[8]基于TaCl5的Ta2O5气凝胶制备工艺[J]. 任洪波,王鲜,张林,张勇,毕于铁,万小波. 强激光与粒子束. 2008(01)
[9]钛酸钾晶须耐碱多孔陶瓷的制备及表征(英文)[J]. 周亚新,刘畅,何明,杨祝红,冯新,陆小华. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2007(05)
[10]Effect of Heat Treatment on Silica Aerogels Prepared via Ambient Drying[J]. Fei SHI, Lijiu WANG, Jingxiao LIU and Miao ZENG Building Materials Research Lab, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China Department of Materials Science and Engineering, Dalian Institute of Light Industry, Dalian 116034, China. Journal of Materials Science & Technology. 2007(03)
本文编号：3281571
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 气凝胶概述
1.1.1 气凝胶的定义
1.1.2 气凝胶的分类
1.1.3 气凝胶的制备及机理
1.1.4 气凝胶的特点及应用
1.2 气凝胶在环境保护领域中的应用概述
1.2.1 气凝胶在水处理方面的应用
1.2.2 气凝胶在空气净化方面的应用
1.2.3 气凝胶用于环境保护领域亟需解决的技术问题
1.3 本论文的选题意义及主要研究内容
1.3.1 选题来源
1.3.2 选题背景
1.3.3 选题意义
1.3.4 主要研究内容
第二章 不同表面基团硅基气凝胶的常压制备及其对染料的吸附研究
引言
2.1 亲/疏水型硅基气凝胶吸附阳离子染料的性能研究
2.1.1 前言
2.1.2 实验部分
2.1.3 结果与讨论
2.2 三甲基氯硅烷改性硅基气凝胶的吸附性能研究
2.2.1 前言
2.2.2 实验部分
2.2.3 结果与讨论
2.3 本章小结
第三章 新型非硅基气凝胶的环氧丙烷法制备及其在染料废水处理中的应用
引言
3.1 新型羟基氯化铜气凝胶微球的制备及其吸附性能研究
3.1.1 前言
3.1.2 实验部分
3.1.3 结果与讨论
3.2 疏水型金红石相氧化钛气凝胶的制备及光催化性能研究
3.2.1 前言
3.2.2 实验部分
3.2.3 结果与讨论
3.3 本章小结
第四章 以硅基气凝胶为基体制备新型光催化剂及其催化性能研究
引言
4.1 基于六钛酸钾为前驱体构筑新型含钛硅基气凝胶及其光催化性能研究
4.1.1 前言
4.1.2 实验部分
4.1.3 结果与讨论
4.2 基于硅基气凝胶为前驱体制备新型硅酸铋纳米材料及其光催化性能研究
4.2.1 前言
4.2.2 实验部分
4.2.3 结果与讨论
4.3 本章小结
第五章 结论/创新点及展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation and Adsorption Property of Phenyltriethoxysilane Modified SiO2 Aerogel[J]. 林本兰,崔升,LIU Xueyong,LIU Yu,SHEN Xiaodong,HAN Guifan. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2013(05)
[2]Adsorption capacity of hydrophobic SiO2 aerogel/activated carbon composite materials for TNT[J]. ZHOU XiaoFang,CUI Sheng,LIU Yu,LIU XueYong,SHEN XiaoDong,WU ZhanWu. Science China（Technological Sciences）. 2013(07)
[3]Ag/BiOX（X=Cl,Br,I）复合光催化剂的制备、表征及其光催化性能[J]. 余长林,操芳芳,舒庆,包玉龙,谢志鹏,YU Jimmy C,杨凯. 物理化学学报. 2012(03)
[4]Microstructured hydroxyl environments and Raman spectroscopy in selected basic transition-metal halides[J]. 刘晓东,孟冬冬,萩原雅人,郑旭光. Chinese Physics B. 2011(08)
[5]Adsorption properties of nitrobenzene in wastewater with silica aerogels[J]. CUI Sheng1,LIU XueYong2,LIU Yu2,SHEN XiaoDong1,LIN BenLan1,3,HAN GuiFang1 & WU ZhanWu1 1 College of Material Science and Engineering,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China;2 Institute of Chemical Materials,CAEP,Mianyang 621900,China;3 Editorial Board of Journal,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China. Science China（Technological Sciences）. 2010(09)
[6]含TiO2（B）介孔氧化钛材料的制备、特性和应用[J]. 陈闪山,朱银华,李伟,刘维佳,李力成,杨祝红,刘畅,姚文俊,陆小华,冯新. 催化学报. 2010(06)
[7]无机分散溶胶-凝胶法制备块状锂基气凝胶[J]. 肖淑芳,周斌,万慧军,杜艾,徐翔,杨小云,沈军,吴广明,张志华. 原子能科学技术. 2008(S1)
[8]基于TaCl5的Ta2O5气凝胶制备工艺[J]. 任洪波,王鲜,张林,张勇,毕于铁,万小波. 强激光与粒子束. 2008(01)
[9]钛酸钾晶须耐碱多孔陶瓷的制备及表征(英文)[J]. 周亚新,刘畅,何明,杨祝红,冯新,陆小华. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2007(05)
[10]Effect of Heat Treatment on Silica Aerogels Prepared via Ambient Drying[J]. Fei SHI, Lijiu WANG, Jingxiao LIU and Miao ZENG Building Materials Research Lab, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China Department of Materials Science and Engineering, Dalian Institute of Light Industry, Dalian 116034, China. Journal of Materials Science & Technology. 2007(03)
本文编号：3281571
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