富勒烯/阴离子粘土复合材料的构建及其催化降解双酚A的反应机理研究
发布时间：2023-07-24 21:04
双酚A(Bisphenol A、缩写为BPA),是一种化工原料,广泛应用于塑料产品中;同时,它也是一种内分泌干扰素,过多摄入会导致人体和动物内分泌失调,威胁胎儿和儿童的健康。由于近几十年塑料制品的广泛使用,大量BPA被释放到水环境中。去除水中BPA的方法有物理吸附、生物降解和光催化降解等,其中光催化是一种环保、节能、无污染的降解方式。层状双金属氢氧化物(layered double hydroxide、LDH),即阴离子粘土,由于其具有较高的比较面积、理想的阴离子交换能力、成本低和环境友好等优点,被广泛应用于各种光催化降解研究。但是,LDH主要利用紫外光实现催化降解,而对可见光利用率相对较低。因此,对LDH进行改性,使其更好地利用可见光实现有机污染物降解是本文研究的重点。本文对LDH进行两方面改性:一是将C60作为LDH的修饰材料,从而利用其独特的电化学性质和高电子亲和能,提高材料的光催化性能。二是贵金属掺杂,从而提高材料的催化效果,并利用富勒烯提高材料的稳定性。运用现代谱学等手段分析材料的结构、组成和催化性能,并通过催化降解BPA研究反应机理。主要研究内容如下:...
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 阴离子粘土概述
1.2.1 LDH的组成、性质和制备
1.2.2 阴离子粘土在环境方面的应用研究
1.3 富勒烯概述
1.3.1 富勒烯的结构、性质及来源
1.3.2 富勒烯的实际应用研究进展
1.4 LDH复合材料
1.4.1 LDH复合材料的构建
1.4.2 LDH复合材料的实际应用
1.5 光电多相催化技术
1.6 研究方案
1.6.1 研究的目的和意义
1.6.2 研究目标和内容
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 实验试剂
2.1.2 实验仪器设备
2.2 实验样品表征及检测
2.2.1 形貌形态表征
2.2.2 X射线衍射分析
2.2.3 傅立叶红外吸收光谱分析
2.2.4 N2吸附脱附表面分析
2.2.5 热重分析
2.2.6 X射线光电子能谱分析
2.2.7 光学性能分析
2.2.8 电化学性能分析
2.2.9 ICP电感耦合等离子体光谱仪
2.2.10 纳米粒度电位分析仪
2.2.11 高效液相色谱检测
2.2.12 气质联用检测
2.2.13 矿化度检测
第三章 富勒烯/阴离子粘土复合材料的制备、表征及催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品耗材
3.2.2 实验表征
3.2.3 富勒烯/阴离子粘土复合材料的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 SEM，EDS和TEM分析
3.3.2 XRD分析
3.3.3 FTIR分析
3.3.4 BET分析
3.3.5 TG分析
3.3.6 UV-vis固体漫反射分析
3.3.7 PL分析
3.3.8 光电流分析
3.3.9 XPS分析
3.3.10 Zeta电位分析
3.4 本章小结
第四章 富勒烯/阴离子粘土复合材料光催化降解双酚A的性能及机理研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验样品、耗材和设备
4.2.2 实验方案及检测方法
4.3 结果及讨论
4.3.1 吸附实验
4.3.2 光催化降解实验
4.3.3 溶液pH值对光催化降解的影响
4.3.4 催化剂稳定性分析
4.3.5 光催化降解机理分析
4.3.6 光催化降解的中间产物和矿化度
4.4 本章小结
第五章 银修饰富勒烯/阴离子粘土复合材料的制备、表征及催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验药品和耗材
5.2.2 实验表征
5.2.3 银修饰富勒烯/阴离子粘土复合材料的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 SEM和EDS分析
5.3.2 TEM分析
5.3.3 XRD分析
5.3.4 FTIR分析
5.3.5 BET分析
5.3.6 UV-vis固体漫反射分析
5.3.7 PL分析
5.3.8 光电流分析
5.3.9 XPS分析
5.3.10 Zeta电位分析
5.4 本章小结
第六章 银修饰富勒烯/阴离子粘土复合材料的光催化降解双酚A的性能及机理研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验样品和设备
6.2.2 实验方案及检测方法
6.3 结果及讨论
6.3.1 吸附实验
6.3.2 光催化降解实验
6.3.3 溶液pH值对光催化降解的影响
6.3.4 光催化降解反应机理
6.3.5 循环实验和光催化降解的中间产物
6.4 本章小结
第七章 银修饰富勒烯/阴离子粘土复合材料光电催化降解双酚A的性能及机理研究
7.1 引言
7.2 实验部分
7.2.1 实验样品和设备
7.2.2 实验方案及检测方法
7.3 结果与讨论
7.3.1 C60@AgCl-LDO光电催化降解BPA
7.3.2 材料投加量的影响
7.3.3 电解质的影响
7.3.4 正负电压对光电催化的影响
7.3.5 电压强度对光电催化的影响
7.3.6 污染物浓度对光电催化的影响
7.3.7 溶液pH值对光电催化的影响
7.3.8 催化剂的稳定性
7.3.9 样品材料光电催化降解BPA
7.3.10 光电催化反应机理
7.4 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 结论
8.2 创新性
8.3 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：3836522
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 阴离子粘土概述
1.2.1 LDH的组成、性质和制备
1.2.2 阴离子粘土在环境方面的应用研究
1.3 富勒烯概述
1.3.1 富勒烯的结构、性质及来源
1.3.2 富勒烯的实际应用研究进展
1.4 LDH复合材料
1.4.1 LDH复合材料的构建
1.4.2 LDH复合材料的实际应用
1.5 光电多相催化技术
1.6 研究方案
1.6.1 研究的目的和意义
1.6.2 研究目标和内容
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 实验试剂
2.1.2 实验仪器设备
2.2 实验样品表征及检测
2.2.1 形貌形态表征
2.2.2 X射线衍射分析
2.2.3 傅立叶红外吸收光谱分析
2.2.4 N2吸附脱附表面分析
2.2.5 热重分析
2.2.6 X射线光电子能谱分析
2.2.7 光学性能分析
2.2.8 电化学性能分析
2.2.9 ICP电感耦合等离子体光谱仪
2.2.10 纳米粒度电位分析仪
2.2.11 高效液相色谱检测
2.2.12 气质联用检测
2.2.13 矿化度检测
第三章 富勒烯/阴离子粘土复合材料的制备、表征及催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品耗材
3.2.2 实验表征
3.2.3 富勒烯/阴离子粘土复合材料的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 SEM，EDS和TEM分析
3.3.2 XRD分析
3.3.3 FTIR分析
3.3.4 BET分析
3.3.5 TG分析
3.3.6 UV-vis固体漫反射分析
3.3.7 PL分析
3.3.8 光电流分析
3.3.9 XPS分析
3.3.10 Zeta电位分析
3.4 本章小结
第四章 富勒烯/阴离子粘土复合材料光催化降解双酚A的性能及机理研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验样品、耗材和设备
4.2.2 实验方案及检测方法
4.3 结果及讨论
4.3.1 吸附实验
4.3.2 光催化降解实验
4.3.3 溶液pH值对光催化降解的影响
4.3.4 催化剂稳定性分析
4.3.5 光催化降解机理分析
4.3.6 光催化降解的中间产物和矿化度
4.4 本章小结
第五章 银修饰富勒烯/阴离子粘土复合材料的制备、表征及催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验药品和耗材
5.2.2 实验表征
5.2.3 银修饰富勒烯/阴离子粘土复合材料的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 SEM和EDS分析
5.3.2 TEM分析
5.3.3 XRD分析
5.3.4 FTIR分析
5.3.5 BET分析
5.3.6 UV-vis固体漫反射分析
5.3.7 PL分析
5.3.8 光电流分析
5.3.9 XPS分析
5.3.10 Zeta电位分析
5.4 本章小结
第六章 银修饰富勒烯/阴离子粘土复合材料的光催化降解双酚A的性能及机理研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验样品和设备
6.2.2 实验方案及检测方法
6.3 结果及讨论
6.3.1 吸附实验
6.3.2 光催化降解实验
6.3.3 溶液pH值对光催化降解的影响
6.3.4 光催化降解反应机理
6.3.5 循环实验和光催化降解的中间产物
6.4 本章小结
第七章 银修饰富勒烯/阴离子粘土复合材料光电催化降解双酚A的性能及机理研究
7.1 引言
7.2 实验部分
7.2.1 实验样品和设备
7.2.2 实验方案及检测方法
7.3 结果与讨论
7.3.1 C60@AgCl-LDO光电催化降解BPA
7.3.2 材料投加量的影响
7.3.3 电解质的影响
7.3.4 正负电压对光电催化的影响
7.3.5 电压强度对光电催化的影响
7.3.6 污染物浓度对光电催化的影响
7.3.7 溶液pH值对光电催化的影响
7.3.8 催化剂的稳定性
7.3.9 样品材料光电催化降解BPA
7.3.10 光电催化反应机理
7.4 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 结论
8.2 创新性
8.3 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：3836522
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