碳纳米纤维载铁催化剂的制备及其对水中双酚A的降解性能研究

发布时间：2023-08-29 20:39

　　开发出高效、稳定、环保的非均相催化剂用于水中微污染物的快速去除是高级氧化技术(AOPs)领域的研究热点。目前,过渡金属氧化物如Co₃O₄、Mn₂O₃等广泛应用于活化过一硫酸盐(PMS)来实现对水中微污染物的催化降解。然而,重金属离子的沥出所引发的二次污染以及纳米粒子本身难分离的特性,是制约其实际工程应用的主要技术挑战。针对这一难题,本文开展了碳纳米纤维载铁类芬顿催化剂的制备及其对以双酚A(BPA)为代表的水中微污染物的去除性能及机理研究,通过浸渍后热解自还原的方法和静电纺丝技术分别制备碳纳米纤维载铁(Fe-TC)和氮掺杂碳纳米纤维载铁(Fe NC)两种复合催化剂。并对所制备的复合催化剂进行系统的表征,证明了铁粒子成功固定在碳纳米纤维基体上,且粒径均一,分散程度良好,同时在碳化过程中提高了碳材料的石墨化程度。在BPA的降解实验过程中,两种催化剂均表现出良好的催化活性:(1)Fe-TC-900/PMS体系在30min内可以将20ppm的BPA完全去除;(2)Fe NC-9/PMS体系仅在6min内就可以...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 水环境污染背景
        1.1.1 水环境污染现状
        1.1.2 水中微污染物的种类及影响
        1.1.3 双酚A(BPA)的危害
    1.2 高级氧化技术(AOPs)去除有机物的进展
        1.2.1 传统Fenton反应
        1.2.2 基于活化PMS的高级氧化过程
    1.3 研究目的、内容及技术路线
2 碳纳米纤维载铁复合催化剂的制备、表征以及催化性能研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 仪器与试剂
        2.1.2 碳纳米纤维载铁复合催化剂的制备
        2.1.3 碳纳米纤维载铁复合催化剂的表征
        2.1.4 碳纳米纤维载铁复合催化剂性能的评价
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 碳纳米纤维载铁复合催化剂的结构表征
        2.2.2 碳纳米纤维载铁复合催化剂的催化性能研究
        2.2.3 碳纳米纤维载铁复合催化剂的催化机理研究
    2.3 本章小结
3 氮掺杂碳纳米纤维载铁催化剂的制备、表征以及催化性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 仪器与试剂
        3.2.2 氮掺杂碳纳米纤维载铁催化剂的制备
        3.2.3 氮掺杂碳纳米纤维载铁催化剂的表征
        3.2.4 氮掺杂碳纳米纤维载铁催化剂催化性能的评价
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 氮掺杂碳纳米纤维载铁催化剂的结构表征
        3.3.2 氮掺杂碳纳米纤维载铁催化剂的催化性能研究
        3.3.3 氮掺杂碳纳米纤维载铁催化剂的催化机理研究
    3.4 本章小结
4 结论与展望
    4.1 研究结论
    4.2 研究展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3844247