石墨烯负载金属氧化物材料的制备及其催化臭氧化苯酚性能研究
发布时间：2023-02-26 05:30
臭氧氧化技术作为高级氧化技术的一个重要方面，在水处理中应用非常广泛，尤其是多相催化臭氧化技术，因其对水体中高稳定性、难降解的有机污染物有较好的去除作用而受到科研工作者的亲睐。含酚废水是一种常见的工业有机污染物，主要来源于煤气、石油化工以及制药等行业，且来源广泛、数量巨大、危害较深。含酚废水具有高毒性和致癌性，因而被美国环保署(EPA)列为难降解有机污染物之一。石墨烯(GN)具有独特的电学、力学和热学性能，现阶段它在水处理方面的研究主要是用作于吸附材料，与臭氧结合方面的研究目前还较为少见，鉴于其的优异性能，其在催化臭氧化领域具有很大潜能。 本研究以天然石墨为起点，采用改进的Hummers法制备出了氧化石墨(GO)，然后以氧化石墨为前驱物，利用硼氢化钠还原法分别制备出了石墨烯、石墨烯负载氧化镍(NiO@GN)、石墨烯负载二氧化钛(TiO2@GN)和石墨烯负载氧化铜(CuO@GN)催化剂。其次对上述制备的材料进行了XRD、RS、TEM和XPS等表征，最后考察了它们在催化臭氧化中对苯酚的降解效果。 NiO@GN的XRD、RS、TEM和XPS的表征结果表明：NiO成功负载到...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 我国水污染现状
1.1.2 含酚废水处理研究现状
1.2 单独臭氧在水处理中研究现状
1.2.1 臭氧的物理化学性质
1.2.2 臭氧化技术在水处理中的应用
1.3 催化臭氧化技术的研究现状
1.3.1 均相催化臭氧化技术
1.3.2 多相催化臭氧化技术
1.3.3 多相催化臭氧化机理探讨
1.4 石墨烯(GN)及其应用研究
1.4.1 石墨烯的基本结构和性质
1.4.2 石墨烯的制备方法
1.4.3 石墨烯在水处理中的应用
1.5 研究目的与内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
第二章 试验内容与方法
2.1 试验试剂与仪器
2.2 试验方案
2.2.1 试验装置
2.2.2 降解试验方案
2.3 试验分析方法
2.3.1 苯酚浓度的测定方法
2.3.2 液相臭氧浓度的测定方法
2.4 催化剂的制备方法
2.4.1 氧化石墨(GO)的制备方法
2.4.2 石墨烯(GN)的制备方法
2.4.3 NiO@GN 催化剂的制备方法
2.4.4 TiO2@GN 的制备方法
2.4.5 CuO@GN 的制备方法
2.5 催化剂的表征方法
2.5.1 X-射线衍射分析(XRD)
2.5.2 透射电镜分析(TEM)
2.5.3 X-射线光电子能谱分析(XPS)
2.5.4 拉曼光谱分析(RS)
2.6 本章小结
第三章 NiO@GN 复合材料的表征及降解性能
3.1 GO 和 GN 样品的表征
3.1.1 X-射线衍射分析(XRD)
3.1.2 拉曼光谱分析(RS)
3.1.3 透射电镜分析(TEM)
3.2 NiO@GN 样品的表征
3.2.1 X-射线衍射分析(XRD)
3.2.2 透射电镜分析(TEM)
3.2.3 X-射线光电子能谱分析(XPS)
3.2.4 拉曼光谱分析(RS)
3.3 NiO@GN 催化臭氧化降解性能
3.3.1 不同 NiO 负载量对催化剂活性的影响
3.3.2 吸附和催化臭氧化性能研究
3.3.3 催化剂投加量对苯酚去除率的影响
3.3.4 臭氧投加量对苯酚去除率的影响
3.3.5 不同初始 pH 对苯酚去除率的影响
3.3.6 羟基自由基猝灭剂对苯酚去除率的影响
3.3.7 NiO@GN 催化臭氧化苯酚机理初步探讨
3.4 (催化)臭氧化苯酚过程中溶液 PH 的变化
3.5 本章小结
第四章 TiO2@GN、CuO@GN 的表征及降解性能
4.1 TiO2@GN 的表征及催化降解性能测试
4.1.1 TiO2@GN 的表征
4.1.2 TiO2@GN 催化臭氧化降解性能测试
4.2 CuO@GN 的表征及催化降解性能测试
4.2.1 CuO@GN 的表征
4.2.2 CuO@GN 催化臭氧化降解性能测试
4.3 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3749918
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 我国水污染现状
1.1.2 含酚废水处理研究现状
1.2 单独臭氧在水处理中研究现状
1.2.1 臭氧的物理化学性质
1.2.2 臭氧化技术在水处理中的应用
1.3 催化臭氧化技术的研究现状
1.3.1 均相催化臭氧化技术
1.3.2 多相催化臭氧化技术
1.3.3 多相催化臭氧化机理探讨
1.4 石墨烯(GN)及其应用研究
1.4.1 石墨烯的基本结构和性质
1.4.2 石墨烯的制备方法
1.4.3 石墨烯在水处理中的应用
1.5 研究目的与内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
第二章 试验内容与方法
2.1 试验试剂与仪器
2.2 试验方案
2.2.1 试验装置
2.2.2 降解试验方案
2.3 试验分析方法
2.3.1 苯酚浓度的测定方法
2.3.2 液相臭氧浓度的测定方法
2.4 催化剂的制备方法
2.4.1 氧化石墨(GO)的制备方法
2.4.2 石墨烯(GN)的制备方法
2.4.3 NiO@GN 催化剂的制备方法
2.4.4 TiO2@GN 的制备方法
2.4.5 CuO@GN 的制备方法
2.5 催化剂的表征方法
2.5.1 X-射线衍射分析(XRD)
2.5.2 透射电镜分析(TEM)
2.5.3 X-射线光电子能谱分析(XPS)
2.5.4 拉曼光谱分析(RS)
2.6 本章小结
第三章 NiO@GN 复合材料的表征及降解性能
3.1 GO 和 GN 样品的表征
3.1.1 X-射线衍射分析(XRD)
3.1.2 拉曼光谱分析(RS)
3.1.3 透射电镜分析(TEM)
3.2 NiO@GN 样品的表征
3.2.1 X-射线衍射分析(XRD)
3.2.2 透射电镜分析(TEM)
3.2.3 X-射线光电子能谱分析(XPS)
3.2.4 拉曼光谱分析(RS)
3.3 NiO@GN 催化臭氧化降解性能
3.3.1 不同 NiO 负载量对催化剂活性的影响
3.3.2 吸附和催化臭氧化性能研究
3.3.3 催化剂投加量对苯酚去除率的影响
3.3.4 臭氧投加量对苯酚去除率的影响
3.3.5 不同初始 pH 对苯酚去除率的影响
3.3.6 羟基自由基猝灭剂对苯酚去除率的影响
3.3.7 NiO@GN 催化臭氧化苯酚机理初步探讨
3.4 (催化)臭氧化苯酚过程中溶液 PH 的变化
3.5 本章小结
第四章 TiO2@GN、CuO@GN 的表征及降解性能
4.1 TiO2@GN 的表征及催化降解性能测试
4.1.1 TiO2@GN 的表征
4.1.2 TiO2@GN 催化臭氧化降解性能测试
4.2 CuO@GN 的表征及催化降解性能测试
4.2.1 CuO@GN 的表征
4.2.2 CuO@GN 催化臭氧化降解性能测试
4.3 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3749918
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/hetongwenben/3749918.html
