碳基光催化剂的制备及其催化性能研究
发布时间：2021-07-12 06:36
随着全球工业化进程的加速,环境污染问题日益严重,环境治理已受到世界各国的广泛重视,其中政府在环境治理方面投入了巨大的人力、物力和财力对环境净化材料和环境净化技术的研究和产业化提供支持,其中,光催化材料和光催化技术占有重要的地位。光催化技术因其所需成本较低、所需条件相对稳定且降解成效明显等优点,成为了环境保护方面颇为期待的新技术。目前,催化剂制备方法较多,相关研究表明,采用各种碳化技术可以制备性能优良的催化剂。碳化反应通常是指经过热解或者分解,经有机物脱除水分,转变成碳材料、成碳材料或含碳残留物的反应。碳化后的催化剂具有合成简便、密度低,比表面积大等优点,在催化领域展现出巨大的应用潜力和市场价值。本文采用模板法,制备了Ag/碳化树脂复合物、ZnO/碳化树脂复合物和ZnO/碳微球复合物。探究不同制备方法、不同煅烧温度和不同煅烧时间等对催化剂催化性能的影响。1)以阳离子交换树脂为载体,经吸附、碳化、水合肼还原等方法制备了Ag/碳化树脂复合物,采用扫描电子显微镜和X-射线衍射仪等手段对其进行了表征。研究了不同方法制备的Ag/碳化树脂复合物和碳化树脂对甲基橙溶液的光催化效果的影响,结果表明真空煅...
【文章来源】：安庆师范大学安徽省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化原理图
5图1-2光解水原理图Fig.1-2Schematicofphotolysiswater3.2光催化技术在大气污染治理中的研究现如今，环境污染问题已成为全球性的问题，加大环境保护力度，促进环境与经济的协调发展是世界经济发展的主要手段。大气污染作为环境污染中的一种，加大大气污染的治理力度，缓解温室效应给社会发展带来的难题，有利于实现和谐社会的建设。环境中的大气污染物主要来自于化工石油行业和机动车尾气的排放以及人类活动[47,48]等。基于光催化氧化技术的优点，越来越多的研究者们选择采用该技术来处理降解气态污染物，使得有害气体顺利转化为无害气体，达到去除污染物的目的[49]。研究发现，孙晓娟[50]等制备的磷钨酸负载量为10wt%的树脂基复合催化剂，在接通氧气和紫外光源下，可以获得61.52%最大脱硫率。胡俭[51]等将纳米ZnO负载在泡沫碳化硅上，然后引入Pt作为催化活性组分制备得催化膜材料，并对其进行了表征，研究工作为大气污染治理提供了新思路和新技术；籍宏伟[52]等提出了一种可以将含硫化合物完全氧化为二氧化硫，于此同时大概只有10%的二氧化碳生成的光催化氧化方法体系。从诸多研究结果中可以看出，光催化技术在治理大气污染方面前景广阔。3.3光催化技术在水污染治理中的研究21世纪初，随着社会经济的高速发展，工业废水的排放量与日俱增，水污染问题也越发严重。而光催化技术在水污染治理中不仅用于水中有机污染物处理，还用于水中硝酸盐还原、水中重金属还原等途径[53-55]。这是因为光催化技术对于水中某些有机物和无机物均有着较好的去除效果，连续反应一段时间后基本可以
7同水合肼浓度等因素对其光催化性能的影响，研究其催化性能的区别。3）探究ZnO/碳化树脂复合物的制备及催化性能以阳离子交换树脂为模板，经H2SO4、Zn(NO3)2吸附、碳化制备了ZnO/碳化树脂复合物。将制备的ZnO/碳化树脂复合物用于研究甲基橙的催化效果，探究了不同制备方法、不同煅烧温度和不同煅烧时间等因素对其光催化性能的影响，研究其催化性能的差别。4）探究ZnO/碳微球复合物的制备及催化性能以Zn(OH)2碳微球为模板，通过真空管式炉碳化，制备ZnO/碳微球复合物。将制备的ZnO/碳微球复合物用于研究甲基橙的催化效果，探究了不同制备方法、不同煅烧温度和不同煅烧时间等因素对其光催化性能的影响，研究其催化性能的差别。第5节本文研究技术路线本文通过制备碳基光催化剂，研究其催化性能效果，研究技术路线如图1-3所示。图1-3技术路线图Fig.1-3TechnologyRoadmap
【参考文献】：
期刊论文
[1]Hydrocracking of Low-Temperature Coal Tar over CoMo Catalysts Supported on ZrO2-Al2O3 Composite Oxides[J]. Yang Jiake,Meng Jipeng,Zuo Tongjiu,Lu Jiangyin. China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2020(01)
[2]Fe3O4/MnO2纳米复合材料光催化深度处理造纸废水[J]. 杜杨柳,贾少武,兰蕾,李富强,彭叶灿,周敬红,王双飞. 工业水处理. 2020(03)
[3]N掺杂石墨烯负载Pt-Sn催化剂的制备及电催化性能研究[J]. 李慧君,武宏钰,王晓敏. 化学工业与工程. 2020(01)
[4]银系光催化剂的专利技术分析[J]. 张婷婷,任静. 中国科技信息. 2019(22)
[5]固定床中γ-Al2O3负载金属氧化物催化臭氧氧化研究[J]. 齐文灿,王晶,全燮,陈硕,于洪涛. 大连理工大学学报. 2019(06)
[6]红麻芯碳基磁性固体酸催化剂的制备及应用[J]. 蔚永宁,关宇,宫玉辉,汪源浩,李沅,谭凤芝. 大连工业大学学报. 2019(06)
[7]溶胶凝胶自蔓延法制备过渡金属离子掺杂NH3-SCR催化剂性能研究[J]. 陈琛,赵春林,唐婕,陈鑫,梁海龙,吴彦霞,胡利明. 硅酸盐通报. 2019(10)
[8]复合Ag/ZnO分级结构微球的制备及其光催化性能研究[J]. 钟秦粤,张文康,刘瑶,梁晨,包玉梅,窦同丰,刘新梅. 分子催化. 2019(04)
[9]Ag@AgCl/凹土可见光催化剂的制备及光催化性能[J]. 张鹏宇,胡倾月,邹韵琴,周凯,蒋金龙,石莹莹,许莹. 非金属矿. 2019(05)
[10]水滑石基钴铜催化剂中钴的碳化在高碳醇合成中的作用（英文）[J]. Janine Nebel,Stefan Schmidt,Qiushi Pan,Katrin Lotz,Stefan Kaluza,Martin Muhler. Chinese Journal of Catalysis. 2019(11)
博士论文
[1]绿色高效循环催化剂的环境友好制备与应用[D]. 杨兵.山东师范大学 2016
硕士论文
[1]阳离子交换树脂的催化氧化裂解[D]. 沈建华.浙江大学 2019
[2]TiO2基复合光催化剂的制备及性能研究[D]. 李静诚.安庆师范大学 2019
[3]类石墨相碳化氮基复合纳米光催化体系构筑及分解水产氢性能研究[D]. 陈天俊.江苏大学 2017
[4]含氟树脂与导电聚苯胺在柴油光催化氧化脱硫中的应用[D]. 孙晓娟.中国海洋大学 2015
[5]丙烯酸系高吸水性树脂微球多孔结构的形成/控制及成孔机理研究[D]. 雷光财.厦门大学 2008
本文编号：3279410
【文章来源】：安庆师范大学安徽省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化原理图
5图1-2光解水原理图Fig.1-2Schematicofphotolysiswater3.2光催化技术在大气污染治理中的研究现如今，环境污染问题已成为全球性的问题，加大环境保护力度，促进环境与经济的协调发展是世界经济发展的主要手段。大气污染作为环境污染中的一种，加大大气污染的治理力度，缓解温室效应给社会发展带来的难题，有利于实现和谐社会的建设。环境中的大气污染物主要来自于化工石油行业和机动车尾气的排放以及人类活动[47,48]等。基于光催化氧化技术的优点，越来越多的研究者们选择采用该技术来处理降解气态污染物，使得有害气体顺利转化为无害气体，达到去除污染物的目的[49]。研究发现，孙晓娟[50]等制备的磷钨酸负载量为10wt%的树脂基复合催化剂，在接通氧气和紫外光源下，可以获得61.52%最大脱硫率。胡俭[51]等将纳米ZnO负载在泡沫碳化硅上，然后引入Pt作为催化活性组分制备得催化膜材料，并对其进行了表征，研究工作为大气污染治理提供了新思路和新技术；籍宏伟[52]等提出了一种可以将含硫化合物完全氧化为二氧化硫，于此同时大概只有10%的二氧化碳生成的光催化氧化方法体系。从诸多研究结果中可以看出，光催化技术在治理大气污染方面前景广阔。3.3光催化技术在水污染治理中的研究21世纪初，随着社会经济的高速发展，工业废水的排放量与日俱增，水污染问题也越发严重。而光催化技术在水污染治理中不仅用于水中有机污染物处理，还用于水中硝酸盐还原、水中重金属还原等途径[53-55]。这是因为光催化技术对于水中某些有机物和无机物均有着较好的去除效果，连续反应一段时间后基本可以
7同水合肼浓度等因素对其光催化性能的影响，研究其催化性能的区别。3）探究ZnO/碳化树脂复合物的制备及催化性能以阳离子交换树脂为模板，经H2SO4、Zn(NO3)2吸附、碳化制备了ZnO/碳化树脂复合物。将制备的ZnO/碳化树脂复合物用于研究甲基橙的催化效果，探究了不同制备方法、不同煅烧温度和不同煅烧时间等因素对其光催化性能的影响，研究其催化性能的差别。4）探究ZnO/碳微球复合物的制备及催化性能以Zn(OH)2碳微球为模板，通过真空管式炉碳化，制备ZnO/碳微球复合物。将制备的ZnO/碳微球复合物用于研究甲基橙的催化效果，探究了不同制备方法、不同煅烧温度和不同煅烧时间等因素对其光催化性能的影响，研究其催化性能的差别。第5节本文研究技术路线本文通过制备碳基光催化剂，研究其催化性能效果，研究技术路线如图1-3所示。图1-3技术路线图Fig.1-3TechnologyRoadmap
【参考文献】：
期刊论文
[1]Hydrocracking of Low-Temperature Coal Tar over CoMo Catalysts Supported on ZrO2-Al2O3 Composite Oxides[J]. Yang Jiake,Meng Jipeng,Zuo Tongjiu,Lu Jiangyin. China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2020(01)
[2]Fe3O4/MnO2纳米复合材料光催化深度处理造纸废水[J]. 杜杨柳,贾少武,兰蕾,李富强,彭叶灿,周敬红,王双飞. 工业水处理. 2020(03)
[3]N掺杂石墨烯负载Pt-Sn催化剂的制备及电催化性能研究[J]. 李慧君,武宏钰,王晓敏. 化学工业与工程. 2020(01)
[4]银系光催化剂的专利技术分析[J]. 张婷婷,任静. 中国科技信息. 2019(22)
[5]固定床中γ-Al2O3负载金属氧化物催化臭氧氧化研究[J]. 齐文灿,王晶,全燮,陈硕,于洪涛. 大连理工大学学报. 2019(06)
[6]红麻芯碳基磁性固体酸催化剂的制备及应用[J]. 蔚永宁,关宇,宫玉辉,汪源浩,李沅,谭凤芝. 大连工业大学学报. 2019(06)
[7]溶胶凝胶自蔓延法制备过渡金属离子掺杂NH3-SCR催化剂性能研究[J]. 陈琛,赵春林,唐婕,陈鑫,梁海龙,吴彦霞,胡利明. 硅酸盐通报. 2019(10)
[8]复合Ag/ZnO分级结构微球的制备及其光催化性能研究[J]. 钟秦粤,张文康,刘瑶,梁晨,包玉梅,窦同丰,刘新梅. 分子催化. 2019(04)
[9]Ag@AgCl/凹土可见光催化剂的制备及光催化性能[J]. 张鹏宇,胡倾月,邹韵琴,周凯,蒋金龙,石莹莹,许莹. 非金属矿. 2019(05)
[10]水滑石基钴铜催化剂中钴的碳化在高碳醇合成中的作用（英文）[J]. Janine Nebel,Stefan Schmidt,Qiushi Pan,Katrin Lotz,Stefan Kaluza,Martin Muhler. Chinese Journal of Catalysis. 2019(11)
博士论文
[1]绿色高效循环催化剂的环境友好制备与应用[D]. 杨兵.山东师范大学 2016
硕士论文
[1]阳离子交换树脂的催化氧化裂解[D]. 沈建华.浙江大学 2019
[2]TiO2基复合光催化剂的制备及性能研究[D]. 李静诚.安庆师范大学 2019
[3]类石墨相碳化氮基复合纳米光催化体系构筑及分解水产氢性能研究[D]. 陈天俊.江苏大学 2017
[4]含氟树脂与导电聚苯胺在柴油光催化氧化脱硫中的应用[D]. 孙晓娟.中国海洋大学 2015
[5]丙烯酸系高吸水性树脂微球多孔结构的形成/控制及成孔机理研究[D]. 雷光财.厦门大学 2008
本文编号：3279410
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