聚酰亚胺薄膜/纳米ZnO基复合光催化剂的研究
发布时间：2021-10-08 07:28
本文尝试以聚酰亚胺（PI）为载体,采用离子交换法制备高性能的聚酰亚胺/ZnO基复合催化剂。首先制备了ZnO/PI复合催化剂,用SEM、EDS、XRD、ATR-FTIR、UV-DRS、TGA等手段对其形貌、结构进行表征,通过对甲基橙的降解能力来评价其光催化性能,考察了制备条件（碱刻蚀时间、锌离子浓度、热处理温度、热处理时间等）对复合薄膜光催化性能的影响。此外,为提高复合薄膜表面纳米ZnO的光催化性能,掺杂Fe、Ni、Ce等离子对ZnO/PI复合薄膜进行改性,并研究了离子交换液中金属离子掺入量对复合薄膜光催化性能的影响。结果表明:（1）采用离子交换法制备的ZnO/PI复合薄膜,薄膜表面负载的纳米颗粒比较均匀,无团聚现象且负载纯度较高;ZnO为六方晶系纤锌结构;高温处理后复合薄膜热酰亚胺化程度较高,热稳定性较好;保留了原有PI的结构与性能;ZnO/PI复合薄膜比纯PI薄膜的光吸收带发生一定程度红移,拓展了光吸收范围。以甲基橙模拟废水为目标产物进行光催化活性试验,当以2 mol·L-1的KOH溶液刻蚀90 min,于0.5 mol·L-1的乙酸锌溶液...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 聚酰亚胺概述
1.2.1 聚酰亚胺的性能
1.2.2 聚酰亚胺的合成方法
1.2.3 聚酰亚胺的应用
1.2.4 聚酰亚胺的改性
1.3 氧化锌概述
1.3.1 纳米材料
1.3.2 纳米氧化锌
1.3.3 氧化锌光催化剂
1.3.4 纳米氧化锌的改性
1.4 光催化概述
1.4.1 光催化基本原理
1.4.2 光催化的优点
1.4.3 光催化剂
1.5 本课题研究的内容及意义
2 ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料与试剂
2.2.2 实验仪器和设备
2.3 实验方法
2.3.1 复合薄膜的制备
2.3.2 复合薄膜的测试表征
2.3.3 复合薄膜催化性能评价
2.3.4 实验流程图
2.4 结果与讨论
2.4.1 复合薄膜的物相分析
2.4.2 ZnO/PI复合薄膜的吸附性能和光催化性能研究
2.4.3 Zn O/PI 复合薄膜的光催化机理研究
2.4.4 制备条件对复合薄膜光催化活性的影响
2.5 小结
3 铁掺杂ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料与试剂
3.2.2 实验仪器和设备
3.3 实验方法
3.3.1 复合薄膜的制备
3.3.2 复合薄膜的测试表征
3.3.3 复合薄膜催化性能评价
3.4 结果与讨论
3.4.1 复合薄膜的物相分析
3.4.2 制备条件对复合薄膜光催化活性的影响
3.5 小结
4 铁、铈掺杂ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料与试剂
4.2.2 实验仪器和设备
4.3 实验方法
4.3.1 复合薄膜的制备
4.3.2 复合薄膜的测试表征
4.3.3 复合薄膜催化性能评价
4.4 结果与讨论
4.4.1 复合薄膜的物相分析
4.4.2 制备条件对复合薄膜光催化活性的影响
4.5 小结
5 铁、镍掺杂ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料与试剂
5.2.2 实验仪器和设备
5.3 实验方法
5.3.1 复合薄膜的制备
5.3.2 复合薄膜的测试表征
5.3.3 复合薄膜催化性能评价
5.4 结果与讨论
5.4.1 复合薄膜的物相分析
5.4.2 制备条件对复合薄膜光催化活性的影响
5.5 小结
6 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]SnO2/ZnO聚酰亚胺复合薄膜的制备和光催化性能研究[J]. 霍歆彤,吴战鹏,李青. 化工新型材料. 2016(11)
[2]水污染危害与治理措施分析[J]. 林敏慧. 低碳世界. 2016(22)
[3]环保水处理技术的应用与发展[J]. 范建岗. 资源节约与环保. 2016(06)
[4]2015年我国热塑性工程塑料研究进展[J]. 代芳,吕召胜,王金立,栾维涛. 工程塑料应用. 2016(03)
[5]石墨烯/TiO2复合材料光催化降解有机污染物的研究进展[J]. 刘芳,樊丰涛,吕玉翠,张双,赵朝成. 化工学报. 2016(05)
[6]高效光催化材料最新研究进展及挑战[J]. 闫世成,邹志刚. 中国材料进展. 2015(09)
[7]ZnO在光催化降解亚甲基蓝染料领域中应用研究[J]. 崔玉民,孙倩,张坤,李慧泉. 环境污染与防治. 2015(08)
[8]水相高分散纳米ZnO的制备及光催化性能研究[J]. 彭仕琪,王雅文,樊彩梅,王韵芳,张小超,丁光月. 人工晶体学报. 2015(06)
[9]活性炭负载钴掺杂纳米氧化锌复合材料的制备及光催化性能研究[J]. 夏莎,张远,周雪艳,李村. 纳米科技. 2015 (03)
[10]新型易加工热塑性聚酰亚胺的合成及性能研究[J]. 魏志龙,岳红,陈国飞,张鸿飞,刘江涛,方省众. 绝缘材料. 2015(05)
博士论文
[1]纳米ZnO及复合物的可控制备与光催化性能研究[D]. 孙发哲.华中科技大学 2013
[2]外电场辅助沉淀法合成纳米氧化锌颗粒及其应用于润滑剂的研究[D]. 梁秀娟.华南理工大学 2013
[3]新型金属氧化物纳米材料的制备及其脱除水中典型有机污染物的研究[D]. 刘瑜.南开大学 2012
硕士论文
[1]分级结构ZnO微/纳米粉体的制备及光催化性能研究[D]. 高引娣.河北师范大学 2016
[2]纳米氧化锌的制备、掺杂及其光催化性能研究[D]. 韩帅.中北大学 2015
[3]微波辅助制备纳米ZnO及其在光催化降解染料废水方面的研究[D]. 宋振宇.广西大学 2015
[4]改性氧化锌光催化材料光生电荷行为及光催化性能研究[D]. 易莎莎.吉林大学 2015
[5]贵金属修饰氧化钛基光催化剂的可控合成及性能研究[D]. 董晓楠.陕西科技大学 2015
[6]新型POSS/PI杂化材料的制备及性能研究[D]. 史磊磊.吉林大学 2014
[7]银改性半导体光活性纳米材料的构建与催化应用[D]. 冯翠云.江南大学 2014
[8]Ni-Fe共掺杂纳米ZnO制备及其光催化性能研究[D]. 张琴.西南民族大学 2014
[9]贵金属改性TiO2/SiO2/Fe3O4复合氧化物的制备及其光催化性能研究[D]. 张玮佳.黑龙江大学 2014
[10]聚酰亚胺/金属氧化物复合薄膜的制备及光催化性能研究[D]. 米元雪.北京服装学院 2013
本文编号：3423697
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 聚酰亚胺概述
1.2.1 聚酰亚胺的性能
1.2.2 聚酰亚胺的合成方法
1.2.3 聚酰亚胺的应用
1.2.4 聚酰亚胺的改性
1.3 氧化锌概述
1.3.1 纳米材料
1.3.2 纳米氧化锌
1.3.3 氧化锌光催化剂
1.3.4 纳米氧化锌的改性
1.4 光催化概述
1.4.1 光催化基本原理
1.4.2 光催化的优点
1.4.3 光催化剂
1.5 本课题研究的内容及意义
2 ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料与试剂
2.2.2 实验仪器和设备
2.3 实验方法
2.3.1 复合薄膜的制备
2.3.2 复合薄膜的测试表征
2.3.3 复合薄膜催化性能评价
2.3.4 实验流程图
2.4 结果与讨论
2.4.1 复合薄膜的物相分析
2.4.2 ZnO/PI复合薄膜的吸附性能和光催化性能研究
2.4.3 Zn O/PI 复合薄膜的光催化机理研究
2.4.4 制备条件对复合薄膜光催化活性的影响
2.5 小结
3 铁掺杂ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料与试剂
3.2.2 实验仪器和设备
3.3 实验方法
3.3.1 复合薄膜的制备
3.3.2 复合薄膜的测试表征
3.3.3 复合薄膜催化性能评价
3.4 结果与讨论
3.4.1 复合薄膜的物相分析
3.4.2 制备条件对复合薄膜光催化活性的影响
3.5 小结
4 铁、铈掺杂ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料与试剂
4.2.2 实验仪器和设备
4.3 实验方法
4.3.1 复合薄膜的制备
4.3.2 复合薄膜的测试表征
4.3.3 复合薄膜催化性能评价
4.4 结果与讨论
4.4.1 复合薄膜的物相分析
4.4.2 制备条件对复合薄膜光催化活性的影响
4.5 小结
5 铁、镍掺杂ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料与试剂
5.2.2 实验仪器和设备
5.3 实验方法
5.3.1 复合薄膜的制备
5.3.2 复合薄膜的测试表征
5.3.3 复合薄膜催化性能评价
5.4 结果与讨论
5.4.1 复合薄膜的物相分析
5.4.2 制备条件对复合薄膜光催化活性的影响
5.5 小结
6 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]SnO2/ZnO聚酰亚胺复合薄膜的制备和光催化性能研究[J]. 霍歆彤,吴战鹏,李青. 化工新型材料. 2016(11)
[2]水污染危害与治理措施分析[J]. 林敏慧. 低碳世界. 2016(22)
[3]环保水处理技术的应用与发展[J]. 范建岗. 资源节约与环保. 2016(06)
[4]2015年我国热塑性工程塑料研究进展[J]. 代芳,吕召胜,王金立,栾维涛. 工程塑料应用. 2016(03)
[5]石墨烯/TiO2复合材料光催化降解有机污染物的研究进展[J]. 刘芳,樊丰涛,吕玉翠,张双,赵朝成. 化工学报. 2016(05)
[6]高效光催化材料最新研究进展及挑战[J]. 闫世成,邹志刚. 中国材料进展. 2015(09)
[7]ZnO在光催化降解亚甲基蓝染料领域中应用研究[J]. 崔玉民,孙倩,张坤,李慧泉. 环境污染与防治. 2015(08)
[8]水相高分散纳米ZnO的制备及光催化性能研究[J]. 彭仕琪,王雅文,樊彩梅,王韵芳,张小超,丁光月. 人工晶体学报. 2015(06)
[9]活性炭负载钴掺杂纳米氧化锌复合材料的制备及光催化性能研究[J]. 夏莎,张远,周雪艳,李村. 纳米科技. 2015 (03)
[10]新型易加工热塑性聚酰亚胺的合成及性能研究[J]. 魏志龙,岳红,陈国飞,张鸿飞,刘江涛,方省众. 绝缘材料. 2015(05)
博士论文
[1]纳米ZnO及复合物的可控制备与光催化性能研究[D]. 孙发哲.华中科技大学 2013
[2]外电场辅助沉淀法合成纳米氧化锌颗粒及其应用于润滑剂的研究[D]. 梁秀娟.华南理工大学 2013
[3]新型金属氧化物纳米材料的制备及其脱除水中典型有机污染物的研究[D]. 刘瑜.南开大学 2012
硕士论文
[1]分级结构ZnO微/纳米粉体的制备及光催化性能研究[D]. 高引娣.河北师范大学 2016
[2]纳米氧化锌的制备、掺杂及其光催化性能研究[D]. 韩帅.中北大学 2015
[3]微波辅助制备纳米ZnO及其在光催化降解染料废水方面的研究[D]. 宋振宇.广西大学 2015
[4]改性氧化锌光催化材料光生电荷行为及光催化性能研究[D]. 易莎莎.吉林大学 2015
[5]贵金属修饰氧化钛基光催化剂的可控合成及性能研究[D]. 董晓楠.陕西科技大学 2015
[6]新型POSS/PI杂化材料的制备及性能研究[D]. 史磊磊.吉林大学 2014
[7]银改性半导体光活性纳米材料的构建与催化应用[D]. 冯翠云.江南大学 2014
[8]Ni-Fe共掺杂纳米ZnO制备及其光催化性能研究[D]. 张琴.西南民族大学 2014
[9]贵金属改性TiO2/SiO2/Fe3O4复合氧化物的制备及其光催化性能研究[D]. 张玮佳.黑龙江大学 2014
[10]聚酰亚胺/金属氧化物复合薄膜的制备及光催化性能研究[D]. 米元雪.北京服装学院 2013
本文编号：3423697
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3423697.html
