类水滑石/碳纳米管复合材料的构建及其对双酚A的催化降解研究
发布时间：2022-01-11 07:53
I基于硫酸根自由基（SO4-·）的高级氧化技术（AOPs）具备氧化矿化能力强、使用范围广及抗无机盐能力强等特点,在有机污染水处理和土壤修复中显示出广阔的应用前景。然而,该技术的应用推广还需解决两大难题:首先是不同体系SO4-·产生及自由基的传递机制尚未达成共识;其次是高效活化过硫酸盐（PS）或过一硫酸盐（PMS）产生硫酸根自由基（SO4-·）的技术和催化剂仍需进一步探索。本文利用层状双金属氢氧化物/层状混合金属氧化物（LDH/LDO）特殊的晶体结构及碳纳米管（CNTs）独特的电子结构合成一系列具有超强催化性能Co Mn Al-LDH/LDO及CNTs-LDH/LDO材料,用于活化PMS降解环境内分泌干扰物双酚A（BPA）。运用现代谱学、微束和微区技术及降解实验,分别从材料的构建与表征、工艺条件、活化及降解机理三方面诠释和丰富基于SO4-·的高级氧化技术理论体系。主要研究内容包括:（1）分别采用共沉淀法、静态尿素法和动态尿素法合成配比为4:1:1的Co Mn Al-LDH,并在500℃煅烧得到尖晶石结构的Co Mn Al-LDO。SEM、FTIR、N2吸附脱附等表征手段显示不同方法制备的...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【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 层状水滑石及其衍生物的概述
1.1.1 LDH的结构、性质和制备方法
1.1.2 LDH及LDO在环境与能源方面的应用
1.2 碳纳米管的概述
1.2.1 碳纳米管的结构和性质
1.2.2 碳纳米管的改性
1.2.3 类水滑石/碳纳米管复合材料的开发与应用
1.3 Fenton类高级氧化技术
1.3.1 传统Fenton高级氧化技术
1.3.2 基于SO_4~-·高级氧化技术
1.4 研究方案
1.4.1 研究目的与意义
1.4.2 研究目标与内容
第二章 实验材料、设备及分析方法
2.1 实验材料及设备
2.1.1 实验所需仪器设备
2.3 样品表征及测试
2.3.1 X-射线衍射仪（XRD）
2.3.2 X-射线光电子能谱（XPS）
2.3.3 X-射线荧光光谱分析（XRF）
2.3.4 傅立叶红外吸收光谱（FT-IR）
2.3.5 热重分析（TG-DSC）
2.3.6 拉曼散射光谱（Raman）
2.3.7 形貌表征（SEM/TEM）
2.3.8 高效液相色谱（HPLC）及液相色谱-质谱（LC-MS）联用仪
2.3.9 气相色谱-质谱（GC-MS）联用仪
2.3.10 总碳（TOC）分析仪
2.3.11 AAS分析
2.3.12 电化学工作站
2.3.13 N_2吸附脱附仪
第三章 CoMnAl-LDH/LDO的制备、表征及其催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 材料的制备
3.2.2 材料的表征
3.2.3 吸附及催化降解实验
3.2.4 BPA的检测
3.3 结果与讨论
3.3.1 SEM分析
3.3.2 XRD分析
3.3.3 XPS分析
3.3.4 N_2吸附-脱附等温线分析
3.3.5 FTIR分析
3.3.6 TG-DSC分析
3.3.7 XRF分析
3.3.8 材料对BPA的吸附性能研究
3.3.9 不同材料对BPA的催化降解性能研究
3.4 本章小结
第四章CoMnAl-LDO活化过一硫酸盐降解双酚A的性能及机理研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料的制备
4.2.2 材料的表征
4.2.3 吸附实验
4.2.4 催化降解实验
4.2.5 BPA及其降解中间产物的检测
4.3 结果与讨论
4.3.1 不同煅烧温度对材料结构及组成的影响
4.3.2 煅烧温度对LDO吸附/催化降解BPA的影响
4.3.3 LDO/PMS体系的反应条件对降解BPA的影响
4.3.4 LDO的循环使用及再生性能研究
4.3.5 LDO/PMS体系活性自由基的确定
4.3.6 PMS活化机理
4.3.7 BPA降解路径
4.3.8 与其他同类体系对比
4.4 本章小结
第五章CNTs -LDO复合材料的研制及其催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 样品制备
5.2.3 样品表征
5.2.4 吸附和催化降解实验
5.3 结果与讨论
5.3.1 材料的表征
5.3.2 催化氧化降解BPA
5.3.5 MWCNTs在CNTs-LDO活化PMS中的作用
5.4 本章小结
第六章 碳纳米管的直径对CNTs-LDH/LDO复合材料的形貌结构及其催化性能的影响
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验材料
6.2.2 样品的制备
6.2.3 样品的表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 材料的表征
6.3.2 BPA的去除
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 特色和创新性
7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3582411
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【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 层状水滑石及其衍生物的概述
1.1.1 LDH的结构、性质和制备方法
1.1.2 LDH及LDO在环境与能源方面的应用
1.2 碳纳米管的概述
1.2.1 碳纳米管的结构和性质
1.2.2 碳纳米管的改性
1.2.3 类水滑石/碳纳米管复合材料的开发与应用
1.3 Fenton类高级氧化技术
1.3.1 传统Fenton高级氧化技术
1.3.2 基于SO_4~-·高级氧化技术
1.4 研究方案
1.4.1 研究目的与意义
1.4.2 研究目标与内容
第二章 实验材料、设备及分析方法
2.1 实验材料及设备
2.1.1 实验所需仪器设备
2.3 样品表征及测试
2.3.1 X-射线衍射仪（XRD）
2.3.2 X-射线光电子能谱（XPS）
2.3.3 X-射线荧光光谱分析（XRF）
2.3.4 傅立叶红外吸收光谱（FT-IR）
2.3.5 热重分析（TG-DSC）
2.3.6 拉曼散射光谱（Raman）
2.3.7 形貌表征（SEM/TEM）
2.3.8 高效液相色谱（HPLC）及液相色谱-质谱（LC-MS）联用仪
2.3.9 气相色谱-质谱（GC-MS）联用仪
2.3.10 总碳（TOC）分析仪
2.3.11 AAS分析
2.3.12 电化学工作站
2.3.13 N_2吸附脱附仪
第三章 CoMnAl-LDH/LDO的制备、表征及其催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 材料的制备
3.2.2 材料的表征
3.2.3 吸附及催化降解实验
3.2.4 BPA的检测
3.3 结果与讨论
3.3.1 SEM分析
3.3.2 XRD分析
3.3.3 XPS分析
3.3.4 N_2吸附-脱附等温线分析
3.3.5 FTIR分析
3.3.6 TG-DSC分析
3.3.7 XRF分析
3.3.8 材料对BPA的吸附性能研究
3.3.9 不同材料对BPA的催化降解性能研究
3.4 本章小结
第四章CoMnAl-LDO活化过一硫酸盐降解双酚A的性能及机理研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料的制备
4.2.2 材料的表征
4.2.3 吸附实验
4.2.4 催化降解实验
4.2.5 BPA及其降解中间产物的检测
4.3 结果与讨论
4.3.1 不同煅烧温度对材料结构及组成的影响
4.3.2 煅烧温度对LDO吸附/催化降解BPA的影响
4.3.3 LDO/PMS体系的反应条件对降解BPA的影响
4.3.4 LDO的循环使用及再生性能研究
4.3.5 LDO/PMS体系活性自由基的确定
4.3.6 PMS活化机理
4.3.7 BPA降解路径
4.3.8 与其他同类体系对比
4.4 本章小结
第五章CNTs -LDO复合材料的研制及其催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 样品制备
5.2.3 样品表征
5.2.4 吸附和催化降解实验
5.3 结果与讨论
5.3.1 材料的表征
5.3.2 催化氧化降解BPA
5.3.5 MWCNTs在CNTs-LDO活化PMS中的作用
5.4 本章小结
第六章 碳纳米管的直径对CNTs-LDH/LDO复合材料的形貌结构及其催化性能的影响
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验材料
6.2.2 样品的制备
6.2.3 样品的表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 材料的表征
6.3.2 BPA的去除
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 特色和创新性
7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3582411
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