基于抗生素废水降解的微/纳米复合光催化材料的制备及降解机理研究
发布时间：2021-07-22 12:29
半导体材料以其独特的光、磁、电等特性,在化工、环境、医药、电子等领域得到广泛的应用,成为了目前最热门的研究材料之一。在众多半导体材料当中,TiO2、CdS、CdSe、CoFe2O4、ZnFe2O4等作为最常用的光催化剂,在光催化降解处理有机污染物残留废水方面有着独特的优势。但普通光催化材料二次利用率低、光催化活性不高、无选择性等问题严重制约了其发展潜力和应用空间,为了克服上述问题,磁性材料与光催化材料的结合,印迹技术与光催化技术的结合成为了必然。综上所述,本文主要利用负载、复合、掺杂及表面改性等诸多手段对不同半导体材料进行修饰来制备具有光催化性能高及稳定性好的复合光催化剂,将其应用于环境中抗生素残留有机污染物的光催化降解,实现环境中抗生素残留有机污染物高效去除。本工作主要包含以下三个方面的内容：1.二氧化钛基复合光催化剂的设计及光解性能研究（1）采用溶胶-凝胶法、水热法和浸渍法成功地制备了壳聚糖-杂多酸/TiO2纳米复合光催化剂。通过一系列的表征可以得出,杂多酸在与壳聚糖形成导电聚合物时,并没有破坏其keggin结构,同时壳聚糖的主链结构也得以完整保留。从活性测试中还可以看出,壳聚糖、...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 TiO_2复合光催化剂的研究进展
1.1.1 TiO_2的概况
1.1.2 TiO_2的制备方法
1.1.3 TiO_2的研究进展
1.2 镉系半导体光催化材料研究进展
1.2.1 硫化镉和硒化镉的结构及物理性质
1.2.2 硫化镉的合成及研究进展
1.2.3 硒化镉的合成及研究进展
1.3 铁酸盐系材料的研究进展
1.3.1 铁酸盐的结构及理化性质
1.3.2 铁酸盐的制备方法
1.3.3 铁酸钴的合成及研究进展
1.3.4 铁酸锌的合成及研究进展
1.4 光催化降解抗生素类废水研究进展
1.4.1 抗生素
1.4.2 光催化技术在抗生素废水治理领域的研究进展
1.5 课题的研究背景、研究目的、研究意义与研究内容
1.5.1 选题的来源
1.5.2 本研究的选题背景
1.5.3 本课题的研究意义
1.5.4 本课题的主要研究内容
第二章 实验试剂、装置与实验分析方法
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 实验原材料与试剂
2.1.2 主要实验仪器
2.2 复合光催化剂的表征
2.3 光催化性能的测试方法
2.3.1 吸附性能测试
2.3.2 光催化活性测试
第三章 二氧化钛基复合光催化剂的设计及光解性能研究
3.1 壳聚糖-杂多酸/TiO_2纳米复合光催化剂的制备及其性能研究
3.1.1 引言
3.1.2 壳聚糖-杂多酸/TiO_2纳米复合光催化剂的制备
3.1.3 结果与讨论
3.2 Fe~(3+)@POPD-PMPD/TiO_2/HNTs光催化剂的制备及其性能研究
3.2.1 引言
3.2.2 Fe~(3+)@POPD-PMPD/TiO_2/HNTs光催化剂的制备
3.2.3 结果与讨论
3.3 本章小结
第四章 镉基高效光催化剂的合成及光催化活性研究
4.1 金属离子掺杂CdSe量子点光催化剂的制备及其性能研究
4.1.1 引言
4.1.2 金属离子掺杂CdSe量子点光催化剂的制备
4.1.3 结果与讨论
4.2 新型CdS/MFACs复合光催化剂的制备及其性能研究
4.2.1 引言
4.2.2 新型CdS/MFACs复合光催化剂的制备
4.2.3 结果与讨论
4.3 本章小结
第五章 铁酸盐系复合光催化材料的构筑及光催化行为研究
5.1 ZnO/ZnFe_2O_4复合光催化剂的制备及其性能研究
5.1.1 引言
5.1.2 ZnO/ZnFe_2O_4复合光催化剂的制备
5.1.3 结果与讨论
5.2 新型磁性导电印迹CoFe_2O_4/C复合光催化剂的制备及性能研究
5.2.1 引言
5.2.2 新型磁性导电印迹CoFe_2O_4/C复合光催化剂的制备
5.2.3 结果与讨论
5.3 本章小结
第六章 结论/创新点及进一步工作建议
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 进一步工作计划
参考文献
致谢
攻读博士期间的主要研究成果
附录
附录A 中英文符号对照表
附录B 中英文缩写对照表
【参考文献】：
期刊论文
[1]Growth mechanism of CdS film prepared by chemical bath deposition[J]. Xing-Yu Peng,Hong-Wei Gu,Teng Zhang,Fa-Zhu Ding,Fei Qu,Hong-Yan Wang. Rare Metals. 2014(03)
[2]Removal of benzotriazole by heterogeneous photoelectro-Fenton like process using ZnFe2O4 nanoparticles as catalyst[J]. Junfeng Wu,Wenhong Pu,Changzhu Yang,Man Zhang,Jingdong Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2013(04)
[3]养殖业滥用抗生素危及食品安全[J]. 元文礼,王新. 生产力研究. 2012(09)
[4]滥用抗生素的原因分析及对策研究[J]. 舒杰. 亚太传统医药. 2012(01)
[5]磁性纳米Fe3O4与Fe3O4/TiO2复合材料的制备[J]. 梁翠芬,熊予莹,初本莉,肖化. 华南师范大学学报(自然科学版). 2010(02)
[6]尖晶石型铁酸盐纳米晶制备技术的研究进展[J]. 李波,毕剑,赖欣,高道江. 化学通报. 2010(02)
[7]纳米TiO2光催化剂的改性及应用研究进展[J]. 曹沛森,许璞,王玉宝,乔青安,毛伟鹏,唐荣,高善民. 微纳电子技术. 2008(03)
[8]双微乳液法制备CoFe2O4纳米颗粒及其磁性能研究[J]. 冯光峰,黎汉生. 材料导报. 2007(S1)
[9]铁酸锌纳米晶的合成及其催化脱色性能研究[J]. 曹锋,李新勇,曲振平,陈国华. 环境污染与防治. 2006(12)
[10]纳米TiO2光催化剂的制备及应用研究进展[J]. 王滨,沙建萍,杨玉国,朱红. 化工时刊. 2006(07)
博士论文
[1]CdSe微纳结构的制备及其光电性能研究[D]. 田乐成.吉林大学 2013
[2]CdS微晶掺杂玻璃的制备与二阶非线性光学性能研究[D]. 刘浩.武汉理工大学 2007
[3]掺杂稀土尖晶石型铁氧体纳米晶的结构和磁性能的研究[D]. 赵丽君.吉林大学 2006
本文编号：3297156
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 TiO_2复合光催化剂的研究进展
1.1.1 TiO_2的概况
1.1.2 TiO_2的制备方法
1.1.3 TiO_2的研究进展
1.2 镉系半导体光催化材料研究进展
1.2.1 硫化镉和硒化镉的结构及物理性质
1.2.2 硫化镉的合成及研究进展
1.2.3 硒化镉的合成及研究进展
1.3 铁酸盐系材料的研究进展
1.3.1 铁酸盐的结构及理化性质
1.3.2 铁酸盐的制备方法
1.3.3 铁酸钴的合成及研究进展
1.3.4 铁酸锌的合成及研究进展
1.4 光催化降解抗生素类废水研究进展
1.4.1 抗生素
1.4.2 光催化技术在抗生素废水治理领域的研究进展
1.5 课题的研究背景、研究目的、研究意义与研究内容
1.5.1 选题的来源
1.5.2 本研究的选题背景
1.5.3 本课题的研究意义
1.5.4 本课题的主要研究内容
第二章 实验试剂、装置与实验分析方法
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 实验原材料与试剂
2.1.2 主要实验仪器
2.2 复合光催化剂的表征
2.3 光催化性能的测试方法
2.3.1 吸附性能测试
2.3.2 光催化活性测试
第三章 二氧化钛基复合光催化剂的设计及光解性能研究
3.1 壳聚糖-杂多酸/TiO_2纳米复合光催化剂的制备及其性能研究
3.1.1 引言
3.1.2 壳聚糖-杂多酸/TiO_2纳米复合光催化剂的制备
3.1.3 结果与讨论
3.2 Fe~(3+)@POPD-PMPD/TiO_2/HNTs光催化剂的制备及其性能研究
3.2.1 引言
3.2.2 Fe~(3+)@POPD-PMPD/TiO_2/HNTs光催化剂的制备
3.2.3 结果与讨论
3.3 本章小结
第四章 镉基高效光催化剂的合成及光催化活性研究
4.1 金属离子掺杂CdSe量子点光催化剂的制备及其性能研究
4.1.1 引言
4.1.2 金属离子掺杂CdSe量子点光催化剂的制备
4.1.3 结果与讨论
4.2 新型CdS/MFACs复合光催化剂的制备及其性能研究
4.2.1 引言
4.2.2 新型CdS/MFACs复合光催化剂的制备
4.2.3 结果与讨论
4.3 本章小结
第五章 铁酸盐系复合光催化材料的构筑及光催化行为研究
5.1 ZnO/ZnFe_2O_4复合光催化剂的制备及其性能研究
5.1.1 引言
5.1.2 ZnO/ZnFe_2O_4复合光催化剂的制备
5.1.3 结果与讨论
5.2 新型磁性导电印迹CoFe_2O_4/C复合光催化剂的制备及性能研究
5.2.1 引言
5.2.2 新型磁性导电印迹CoFe_2O_4/C复合光催化剂的制备
5.2.3 结果与讨论
5.3 本章小结
第六章 结论/创新点及进一步工作建议
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 进一步工作计划
参考文献
致谢
攻读博士期间的主要研究成果
附录
附录A 中英文符号对照表
附录B 中英文缩写对照表
【参考文献】：
期刊论文
[1]Growth mechanism of CdS film prepared by chemical bath deposition[J]. Xing-Yu Peng,Hong-Wei Gu,Teng Zhang,Fa-Zhu Ding,Fei Qu,Hong-Yan Wang. Rare Metals. 2014(03)
[2]Removal of benzotriazole by heterogeneous photoelectro-Fenton like process using ZnFe2O4 nanoparticles as catalyst[J]. Junfeng Wu,Wenhong Pu,Changzhu Yang,Man Zhang,Jingdong Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2013(04)
[3]养殖业滥用抗生素危及食品安全[J]. 元文礼,王新. 生产力研究. 2012(09)
[4]滥用抗生素的原因分析及对策研究[J]. 舒杰. 亚太传统医药. 2012(01)
[5]磁性纳米Fe3O4与Fe3O4/TiO2复合材料的制备[J]. 梁翠芬,熊予莹,初本莉,肖化. 华南师范大学学报(自然科学版). 2010(02)
[6]尖晶石型铁酸盐纳米晶制备技术的研究进展[J]. 李波,毕剑,赖欣,高道江. 化学通报. 2010(02)
[7]纳米TiO2光催化剂的改性及应用研究进展[J]. 曹沛森,许璞,王玉宝,乔青安,毛伟鹏,唐荣,高善民. 微纳电子技术. 2008(03)
[8]双微乳液法制备CoFe2O4纳米颗粒及其磁性能研究[J]. 冯光峰,黎汉生. 材料导报. 2007(S1)
[9]铁酸锌纳米晶的合成及其催化脱色性能研究[J]. 曹锋,李新勇,曲振平,陈国华. 环境污染与防治. 2006(12)
[10]纳米TiO2光催化剂的制备及应用研究进展[J]. 王滨,沙建萍,杨玉国,朱红. 化工时刊. 2006(07)
博士论文
[1]CdSe微纳结构的制备及其光电性能研究[D]. 田乐成.吉林大学 2013
[2]CdS微晶掺杂玻璃的制备与二阶非线性光学性能研究[D]. 刘浩.武汉理工大学 2007
[3]掺杂稀土尖晶石型铁氧体纳米晶的结构和磁性能的研究[D]. 赵丽君.吉林大学 2006
本文编号：3297156
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