硅质壳掺杂Zn/Fe纳米氧化物光催化降解盐酸四环素

发布时间：2022-02-20 08:20

　　抗生素废水色度高,生物毒性大,难以生物降解,其的处理一直是废水治理领域的一大难题,因此寻找简单、高效、成本低、环境友好的处理技术是保证抗生素废水安全排放的关键。光催化氧化技术是环境领域有着重要应用前景的绿色技术,由于其效率高、稳定性良好且对环境不产生二次污染,已成为抗生素降解的主要治理技术之一,其中光催化剂的制备与改性是研究的重点。本文通过原位沉淀法制备纳米氧化锌（ZnO）光催化剂,经一系列表征分析了其的结构、形貌与晶型。在高压汞灯的照射下,测试纳米ZnO光催化降解盐酸四环素（TC-HCl）的性能。实验结果表明,纳米ZnO为花簇状,在适宜条件下,其对10 mg/L的TC-HCl的降解率最高可达96.4%。但纳米ZnO的稳定性欠佳,循环使用五次后,相同条件下其对TC-HCl的降解率降低至59.5%。自由基屏蔽实验结果表明影响TC-HCl降解的活性自由基主要为.O₂^-和h⁺。利用多孔硅质壳,对纳米ZnO进行掺杂,得到Shell-ZnO复合材料,以提高纳米ZnO的光催化活性与稳定性,并测试其对TC-HCl的光催化降解效果。实验... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 抗生素废水来源及危害
        1.1.2 抗生素废水处理方法
    1.2 光催化氧化技术
    1.3 纳米ZnO
        1.3.1 纳米ZnO的特点
        1.3.2 纳米ZnO光催化原理
        1.3.3 纳米ZnO光催化性能的影响因素
        1.3.4 纳米ZnO光催化剂的改性与应用
    1.4 硅质壳
    1.5 本文主要研究目的及内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第2章 中肋骨条藻的培养及硅质壳的提取
    2.1 引言
    2.2 实验材料与仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 中肋骨条藻的培养
        2.3.2 中肋骨条藻Shell的提取
        2.3.3 热重分析
    2.4 实验结果与分析
        2.4.1 中肋骨条藻的培养
        2.4.2 中肋骨条藻的热重分析
    2.5 本章小结
第3章 纳米氧化锌的制备及对盐酸四环素的光催化降解
    3.1 引言
    3.2 实验材料与仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 纳米ZnO的制备
        3.3.2 纳米ZnO的表征
        3.3.3 纳米ZnO光催化氧化TC-HCl
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 纳米ZnO的表征结果与分析
        3.4.2 纳米ZnO光催化氧化TC-HCl的结果与分析
    3.5 本章小结
第4章 硅质壳掺杂纳米氧化锌光催化氧化TC-HCl
    4.1 引言
    4.2 实验材料与仪器
    4.3 实验方法
        4.3.1 Shell-ZnO复合催化剂的制备
        4.3.2 Shell-ZnO复合催化剂的表征
        4.3.3 Shell-ZnO光催化氧化TC-HCl
    4.4 实验结果与分析
        4.4.1 Shell-ZnO复合催化剂表征结果与分析
        4.4.2 Shell-ZnO光催化氧化TC-HCl的实验结果与分析
    4.5 本章小结
第5章 硅质壳掺杂铁/锌氧化物光催化氧化TC-HCl
    5.1 引言
    5.2 主要试剂与仪器
    5.3 实验方法
        5.3.1 Shell-Fe/ZnO复合催化剂的制备
        5.3.2 Shell-Fe/ZnO复合催化剂的表征
        5.3.3 Shell-Fe/ZnO光催化氧化TC-HCl
    5.4 实验结果与分析
        5.4.1 Shell-Fe/ZnO复合催化剂表征结果与分析
        5.4.2 Shell-Fe/ZnO光催化氧化TC-HCl的实验结果与分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]硅藻壳作为吸附剂对废水中Pb2+的吸附作用研究[J]. 丁一芃.  冶金与材料. 2019(04)
[2]具有可见光活性的Na掺杂ZnO光催化剂的制备研究[J]. 崔香,董如林,陈智栋,金长春.  化工新型材料. 2019(06)
[3]零维、一维和二维ZnO纳米材料的应用研究进展[J]. 杨丰,王飞,贾若飞,杨丽丽,杨慧,李岚.  材料工程. 2018(10)
[4]透明导电石墨烯柔性衬底上ZnO纳米管的制备及其光催化性能研究（英文）[J]. 于琦,林锐,姜立运,万家炜,陈晨.  Science China Materials. 2018(07)
[5]pH值对水热合成氧化锌粉体形貌及光催化性能的影响[J]. 周涛,艾建平,陈智琴,汪细平,周泽华,张奎,姜佳丽,李文魁.  陶瓷学报. 2017(05)
[6]四环素对斑马鱼胚胎发育及CAT和SOD活性的影响[J]. 梁伟放,赵建国,柳贤德.  热带农业工程. 2017(01)
[7]四环素类抗生素对淡水绿藻的毒性作用[J]. 徐冬梅,王艳花,饶桂维.  环境科学. 2013(09)
[8]改性花生壳对四环素类抗生素的吸附特性研究[J]. 刘希,张宇峰,罗平.  环境污染与防治. 2013(05)
[9]基于硅藻微纳结构的生物制造[J]. 张德远,王瑜,蔡军,潘骏峰,姜兴刚,蒋永刚.  科学通报. 2012(24)
[10]好氧法处理抗生素废水对比试验研究[J]. 胡晓东,张刚,石云峰,何芳.  广州大学学报(自然科学版). 2010(01)

硕士论文
[1]硅质壳/氧化钛复合材料的制备及其在太阳能电池中的应用[D]. 陈然.中国海洋大学 2013
[2]分子印迹技术在兽药四环素类抗生素残留检测中的应用研究[D]. 冯俊鹤.首都师范大学 2009
[3]氧化锌基纳米复合薄膜的制备和光催化性能的研究[D]. 邵启伟.华东师范大学 2009



本文编号：3634644