废水中MOFS与改性TiO 2 的吸附及催化性能研究
发布时间：2024-11-28 22:54
随着全球科技的不断发展,人们的生活水平和日常生活需求也在不断提高,其中水中重金属和无机盐类污染是一个急需解决的问题。本文通过水热法制备了两种改性材料,一种是改性吸附剂,另一种是改性光催化剂,并用六价铬溶液和亚硫酸盐溶液为模拟废水来模拟废水中的重金属离子与无机盐物质,探究改性吸附剂的吸附性能和改性光催化剂的光催化氧化及光催化还原性能。后续通过对两种材料进行联合处理来提高污染物的处理浓度及处理效率。并用XRD、BET、XPS、UV-VIS、SEM、光电流等表征手段对两种材料进行了深入分析。在研究MOFs吸附六价铬的实验时,采用水热法制备了吸附性能效果最好的UIO-66,对其进行改性,并从性能实验中筛选出了性能最好的15%-Fe-UIO-66,其在处理高浓度的六价铬溶液和亚硫酸盐溶液时均有较高的吸附效率。通过XRD和BET表征结果显示,15%-Fe-UIO-66的晶型与标准UIO-66的晶型一致,并且改性后吸附剂的比表面积增大了279.55m2/g,孔容增加了0.08cm3/g,平均孔径增加至4.16nm,通过扫描电镜可以看出材料表面粗糙,有许多褶皱...
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状和发展动态分析
1.2.1 金属有机框架材料(MOFs)
1.2.2 改性二氧化钛的研究进展
1.2.3 吸附-光催化协同处理技术
1.3 课题研究内容
1.4 本章小结
第2章 改性MOFS吸附性能的实验研究
2.1 实验部分
2.1.1 主要试剂和仪器
2.1.2 材料制备
2.1.3 表征仪器
2.1.4 实验流程
2.1.5 六价铬的测定方法及标准曲线绘制
2.2 MOFs材料吸附六价铬结果与讨论
2.2.0 不同MOFs材料吸附六价铬的实验
2.2.1 不同元素改性UIO-66吸附六价铬实验
2.2.2 不同Fe掺杂量改性UIO-66吸附六价铬的实验
2.2.3 不同pH下吸附剂吸附六价铬的实验
2.2.4 不同初始浓度下Fe-UIO-66吸附六价铬实验
2.2.5 改性MOFs吸附六价铬动力学分析
2.2.6 Cu-uio-66吸附六价铬热力学分析
2.3 MOFs的表征分析
2.3.1 XRD表征分析
2.3.2 BET表征分析
2.3.3 SEM表征分析
2.3.4 XPS表征分析
2.4 本章小结
第3章 改性二氧化钛的光催化性能的实验研究
3.1 实验部分
3.1.1 主要试剂和仪器
3.1.2 TiO2的制备
3.1.3 表征分析
3.1.4 实验流程
3.1.5 六价铬和亚硫酸盐的测定方法
3.2 改性TiO2光催化还原六价铬结果与讨论
3.2.1 不同制备方法TiO2光催化还原六价铬实验
3.2.2 不同元素掺杂改性二氧化钛
3.2.3 不同S掺杂量改性TiO2光催化还原六价铬实验
3.2.4 不同pH下改性材料的光催化还原六价铬实验
3.2.5 不同元素共掺二氧化钛光催化还原六价铬实验
3.2.6 元素共掺比例的确定
3.2.7 不同水热条件下改性二氧化钛光催化还原六价铬实验
3.2.8 不同掺杂改性TiO2光催化六价铬还原量对比
3.2.9 改性二氧化钛黑暗与光照条件下降解六价铬对比
3.2.10 S-C-TiO2动力学分析
3.3 改性TiO2光催化氧化性能的研究
3.3.1 不同改性TiO2光催化氧化亚硫酸钠实验
3.3.2 不同pH下改性材料光催化氧化亚硫酸钠实验
3.3.3 光催化材料对不同浓度下亚硫酸钠的研究
3.3.4 不同二氧化钛光催化亚硫酸盐氧化量对比
3.4 表征分析
3.4.1 XRD表征分析
3.4.2 BET表征分析
3.4.3 SEM表征分析
3.4.4 UV-VIS表征分析
3.4.5 光电流表征分析
3.4.6 XPS表征分析
3.5 二氧化钛光催化机理分析
3.6 本章小结
第4章 MOFs-TiO2协同处理的实验研究
4.1 MOFs-TiO2协同处理高浓度六价铬
4.2 MOFs与 TiO2材料的重复使用次数研究
4.3 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：4012891
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状和发展动态分析
1.2.1 金属有机框架材料(MOFs)
1.2.2 改性二氧化钛的研究进展
1.2.3 吸附-光催化协同处理技术
1.3 课题研究内容
1.4 本章小结
第2章 改性MOFS吸附性能的实验研究
2.1 实验部分
2.1.1 主要试剂和仪器
2.1.2 材料制备
2.1.3 表征仪器
2.1.4 实验流程
2.1.5 六价铬的测定方法及标准曲线绘制
2.2 MOFs材料吸附六价铬结果与讨论
2.2.0 不同MOFs材料吸附六价铬的实验
2.2.1 不同元素改性UIO-66吸附六价铬实验
2.2.2 不同Fe掺杂量改性UIO-66吸附六价铬的实验
2.2.3 不同pH下吸附剂吸附六价铬的实验
2.2.4 不同初始浓度下Fe-UIO-66吸附六价铬实验
2.2.5 改性MOFs吸附六价铬动力学分析
2.2.6 Cu-uio-66吸附六价铬热力学分析
2.3 MOFs的表征分析
2.3.1 XRD表征分析
2.3.2 BET表征分析
2.3.3 SEM表征分析
2.3.4 XPS表征分析
2.4 本章小结
第3章 改性二氧化钛的光催化性能的实验研究
3.1 实验部分
3.1.1 主要试剂和仪器
3.1.2 TiO2的制备
3.1.3 表征分析
3.1.4 实验流程
3.1.5 六价铬和亚硫酸盐的测定方法
3.2 改性TiO2光催化还原六价铬结果与讨论
3.2.1 不同制备方法TiO2光催化还原六价铬实验
3.2.2 不同元素掺杂改性二氧化钛
3.2.3 不同S掺杂量改性TiO2光催化还原六价铬实验
3.2.4 不同pH下改性材料的光催化还原六价铬实验
3.2.5 不同元素共掺二氧化钛光催化还原六价铬实验
3.2.6 元素共掺比例的确定
3.2.7 不同水热条件下改性二氧化钛光催化还原六价铬实验
3.2.8 不同掺杂改性TiO2光催化六价铬还原量对比
3.2.9 改性二氧化钛黑暗与光照条件下降解六价铬对比
3.2.10 S-C-TiO2动力学分析
3.3 改性TiO2光催化氧化性能的研究
3.3.1 不同改性TiO2光催化氧化亚硫酸钠实验
3.3.2 不同pH下改性材料光催化氧化亚硫酸钠实验
3.3.3 光催化材料对不同浓度下亚硫酸钠的研究
3.3.4 不同二氧化钛光催化亚硫酸盐氧化量对比
3.4 表征分析
3.4.1 XRD表征分析
3.4.2 BET表征分析
3.4.3 SEM表征分析
3.4.4 UV-VIS表征分析
3.4.5 光电流表征分析
3.4.6 XPS表征分析
3.5 二氧化钛光催化机理分析
3.6 本章小结
第4章 MOFs-TiO2协同处理的实验研究
4.1 MOFs-TiO2协同处理高浓度六价铬
4.2 MOFs与 TiO2材料的重复使用次数研究
4.3 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：4012891
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