發(fā)布時(shí)間：2024-06-07 00:16

　　近年來(lái),不斷增加的環(huán)境污染受到了極大的關(guān)注,尤其是水體污染,大量有機(jī)污染物的排放對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境造成潛在威脅。因此,各種方法被應(yīng)用于水體治理,其中的半導(dǎo)體光催化技術(shù)被認(rèn)為是最有前景的廢水處理技術(shù)之一,可以低成本,高效地消除有機(jī)污染物。然而,光催化劑大多以粉末形式存在,在使用時(shí)極易團(tuán)聚且難以回收利用,因此有必要將它們進(jìn)行負(fù)載。與無(wú)機(jī)材料相比,有機(jī)材料由于其柔韌性、易于加工等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是理想的催化劑載體。然而,有研究表明有機(jī)材料在一些光催化劑的作用下容易被光降解。例如,二氧化鈦(TiO2)被光激發(fā)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性羥基自由基(·OH)會(huì)對(duì)有機(jī)載體造成破壞。此外,TiO2僅能吸收太陽(yáng)光中的紫外光,導(dǎo)致太陽(yáng)能利用率低,這限制了它的光催化活性。近幾年,二維層狀材料石墨相氮化碳(g-C3N4)由于其成本低,無(wú)毒,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和具有可見(jiàn)光響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)被大量研究,但是g-C3N4的比表面積較小,量子效率較低從而導(dǎo)致它的光催化活性不高。因此,本論文選擇將g-C3N4包覆在有機(jī)載體的表面來(lái)避免TiO2對(duì)載體的光腐蝕,同時(shí)利用TiO2與g-C3N4之間的相互作用來(lái)提高材料的光催化性能。本文選擇低熔點(diǎn)皮芯聚酯纖...

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 水體污染物的處理方法
        1.2.1 物理吸附法
        1.2.2 生物降解法
        1.2.3 高級(jí)氧化技術(shù)
        1.2.4 光催化氧化法
    1.3 半導(dǎo)體光催化劑的研究進(jìn)展
        1.3.1 無(wú)機(jī)半導(dǎo)體光催化劑
        1.3.2 有機(jī)半導(dǎo)體光催化劑
    1.4 光催化劑載體的研究進(jìn)展
        1.4.1 無(wú)機(jī)類載體
            1.4.1.1 天然礦物
            1.4.1.2 陶瓷類
            1.4.1.3 玻璃類
            1.4.1.4 吸附劑類
        1.4.2 有機(jī)類載體
    1.5 課題的提出及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 課題的研究背景
        1.5.2 課題的研究?jī)?nèi)容
第二章 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET的制備及光催化性能的研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器
            2.2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
            2.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.2 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET的制備
            2.2.2.1g-C₃N₄的合成
            2.2.2.2 g-C₃N₄@LMPET和TiO₂@LMPET的制備
            2.2.2.3 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET的制備
        2.2.3 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET催化劑的表征
            2.2.3.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡測(cè)試
            2.2.3.2 X射線光電子能譜測(cè)試
            2.2.3.3 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜測(cè)試
            2.2.3.4 傅立葉紅外光譜測(cè)試
            2.2.3.5 X射線衍射測(cè)試
            2.2.3.6 熒光光譜測(cè)試
            2.2.3.7 熱重分析測(cè)試
            2.2.3.8 差式掃描量熱法測(cè)試
            2.2.3.9 有機(jī)元素分析測(cè)試
            2.2.3.10 電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)試
        2.2.4 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET的光催化性能測(cè)試
        2.2.5 PET載體的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 光催化材料的表征分析
            2.3.1.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡分析
            2.3.1.2 X射線光電子能譜分析
            2.3.1.3 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜分析
            2.3.1.4 傅立葉紅外光譜分析
            2.3.1.5 X射線衍射分析
            2.3.1.6 熒光光譜分析
            2.3.1.7 熱穩(wěn)定性分析
            2.3.1.8 差式掃描量熱法分析
            2.3.1.9 有機(jī)元素分析
            2.3.1.10 鈦元素含量分析
        2.3.2 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET的光催化性能研究
        2.3.3 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET的催化性能影響因素
            2.3.3.1 pH值的影響
        2.3.4 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET的循環(huán)使用性能研究
        2.3.5 PET載體的穩(wěn)定性測(cè)試
        2.3.6 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET光催化降解SQX和噻蟲(chóng)嗪的機(jī)理研究
            2.3.6.1 捕獲劑實(shí)驗(yàn)
            2.3.6.2 EPR測(cè)試分析
            2.3.6.3 光催化機(jī)理
        2.3.7 SQX和噻蟲(chóng)嗪的降解產(chǎn)物及歷程分析
        2.3.8 自防護(hù)纖維展示
    2.4 小結(jié)
第三章 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton的制備及光催化性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器
            3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
            3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton的制備
            3.2.2.1 g-C₃N₄-CONH-KH550的制備
            3.2.2.2 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton的制備
        3.2.3 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton的表征
            3.2.3.1 熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡測(cè)試
            3.2.3.2 傅立葉紅外光譜測(cè)試
            3.2.3.3 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜測(cè)試
            3.2.3.4 熒光光譜測(cè)試
            3.2.3.5 X射線衍射測(cè)試
            3.2.3.6 熱重分析測(cè)試
            3.2.3.7 機(jī)元素分析測(cè)試
            3.2.3.8 電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)試
            3.2.3.9 拉伸斷裂強(qiáng)度測(cè)試
        3.2.4 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton的光催化性能測(cè)試
        3.2.5 棉布載體的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 光催化材料的表征分析
            3.3.1.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡分析
            3.3.1.2 傅立葉紅外光譜分析
            3.3.1.3 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜分析
            3.3.1.4 熒光光譜分析
            3.3.1.5 X射線衍射分析
            3.3.1.6 熱穩(wěn)定性分析
            3.3.1.7 有機(jī)元素分析
            3.3.1.8 鈦元素含量分析
        3.3.2 篩選最佳的g-C₃N₄-CONH-KH550粉末
            3.3.2.1 g-C₃N₄-CONH-KH550粉末的光催化活性測(cè)試
            3.3.2.2 g-C₃N₄-CONH-KH550粉末的粘結(jié)性能測(cè)試
        3.3.3 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton的光催化性能研究
        3.3.4 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton的催化性能影響因素
            3.3.4.1 pH值的影響
        3.3.5 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton的循環(huán)使用性能研究
        3.3.6 棉布載體的穩(wěn)定性測(cè)試
        3.3.7 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton光催化降解SQX和噻蟲(chóng)嗪的機(jī)理研究
            3.3.7.1 自由基的檢測(cè)
            3.3.7.2 EPR測(cè)試分析
            3.3.7.3 光催化機(jī)理
        3.3.8 SQX和噻蟲(chóng)嗪的降解產(chǎn)物及歷程分析
    3.4 小結(jié)
第四章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文
致謝



本文編號(hào)：3990496