β-环糊精修饰纳米二氧化钛的吸附与光催化性能研究

发布时间：2024-03-09 01:50

　　随着全球经济的快速发展,大量的化学物质的生产与应用,以及工业废水、废渣和废气过度排放带来了一些的环境污染问题。环境保护与污染控制成为了实现可持续发展的迫切需求之一,并且也成为全球各国政府的共识。目前,应用于实际污水治理方法包括有物理法、化学法和生物法等等。这些技术各有千秋,但都存在效率低、应用范围窄、不能完全矿化污染物等问题。而作为高级氧化技术之一的二氧化钛光催化技术可以弥补这些缺点。二氧化钛可以对无机与有机污染物实现光化学转化,因此受到环境科学界的关注。二氧化钛的应用优势在于无毒、稳定和廉价等特点。在本次试验中所用的二氧化钛为两种,一种是100%锐钛型二氧化钛,另一种是混晶型二氧化钛(80%锐钛型和20%金红石)。 环糊精是一种有6个或更多的D葡萄糖通过α-1,4糖苷键相连的圆台状分子。常见的环糊精有α-环糊精(6个葡萄糖单位)、β-环糊精(7个葡萄糖单位)和γ-环糊精(8个葡萄糖单位)。环糊精的腔体内部覆盖的是葡萄糖氢原子因此表现出疏水性,分子外部分布有羟基因此表现出亲水性。环糊精可以与多种尺寸合适的无机物、有机物和自由基形成非共价键的包络化合物。环糊精对异构体的选择性包络被称为手...

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
目录
第一章 论文选题依据及研究意义
    1.1 二氧化钛光催化研究进展概述
        1.1.1 二氧化钛光催化原理
        1.1.2 二氧化钛光催化在污染控制中的研究现状
        1.1.3 提高二氧化钛光催化性能的研究进展
    1.2 环糊精在环境污染修复中的研究概况
        1.2.1 环糊精物化性质概述
        1.2.2 环糊精在环境污染控制中的研究进展
        1.2.3 超分子光化学中环糊精研究概况
    1.3 研究目的与内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究意义及创新性
第二章 二氧化钛吸附与光氧化β-环糊精的作用研究
    2.1 引言
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 吸附与光解实验方法
        2.2.4 光矿化实验方法
    2.3 β-CD在两种二氧化钛表面的吸附实验结果与分析
        2.3.1 吸附等温线
        2.3.2 吸附动力学
        2.3.3 初始pH值影响
        2.3.4 二氧化钛投加量的影响
    2.4 两种二氧化钛对β-CD的光降解实验结果与分析
        2.4.1 初始浓度影响
        2.4.2 二氧化钛投加量影响
        2.4.3 初始pH值影响
        2.4.4 光降解动力学
        2.4.5 气体影响
    2.5 小结
第三章 β-环糊精修饰二氧化钛的制备、表征及吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 制备方法
        3.2.4 表征方法
        3.2.5 吸附实验方法
        3.2.6 检测方法
    3.3 β-CD修饰二氧化钛吸附性能的筛选结果与分析
    3.4 β-CD修饰两种二氧化钛的表征及分析
        3.4.1 物理性质表征结果及分析
        3.4.2 光物理性质表征结果及分析
        3.4.3 化学结构表征结果及分析
    3.5 β-CD修饰两种二氧化钛对双酚A的吸附结果及分析
        3.5.1 吸附等温线
        3.5.2 吸附动力学
        3.5.3 初始pH值影响
        3.5.4 吸附剂投加量的影响
    3.6 小结
第四章 β-环糊精修饰二氧化钛选择性吸附和光化学反应研究
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 光解实验方法
        4.2.4 吸附实验方法
        4.2.5 检测方法
    4.3 β-CD修饰二氧化钛对三类污染物选择性光降解与光转化
        4.3.1 染料
        4.3.2 双酚类化合物
        4.3.3 重金属
    4.4 β-CD修饰二氧化钛对橙黄Ⅱ光降解实验结果及分析
        4.4.1 橙黄Ⅱ初始浓度影响
        4.4.2 投加量影响
        4.4.3 pH值影响
        4.4.4 光解动力学
        4.4.5 光降解机理
    4.6 小结
第五章 β-环糊精修饰二氧化钛对重金属与有机污染物的协同光催化研究
    5.1 引言
    5.2 实验方法
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 光解实验方法
        5.2.4 检测方法
    5.3 Cr(Ⅵ)/BPA协同光转化与光催化对照实验结果及分析
    5.4 Cr(Ⅵ)/BPA协同光转化与光催化影响因素实验结果及分析
        5.4.1 Cr(Ⅵ)初始浓度的影响
        5.4.2 BPA初始浓度的影响
        5.4.3 催化剂投加量的影响
        5.4.4 pH值的影响
        5.4.5 动力学
        5.4.6 反应机理
    5.5 小结
总结与展望
中外文参考文献
攻博期间发表的科研成果目录
致谢



本文编号：3922714