卤氧铋复合催化剂构建及其增强光催化去除水中污染物研究
发布时间：2022-11-07 17:32
光催化氧化技术作为一种新型高级氧化技术,能够有效去除水体中有毒污染物,卤氧铋（BiOX,X=C1、Br、I）因其独特的电子结构和良好的光电化学性能,引起了科研工作者的广泛关注。为了克服卤氧铋半导体光催化剂在污染物降解过程中富集能力弱、催化效率低等问题,亟需通过拓宽其可见光谱吸收范围、加快光生载流子的分离效率和提高污染物富集能力,实现水体中污染物的高效去除。本文通过半导体复合策略制备了一系列金属有机骨架材料（MOF）或碳量子点（CQDs）改性的卤氧铋复合催化剂,考察了复合催化剂在可见光激发下催化去除水体难降解有机污染物和重金属离子的性能,阐明复合催化剂微观结构与其光催化活性增强之间的关系,为水体中污染物的有效去除提供新的途径。具体研究工作如下:（1）基于NH2-MIL-125（Ti）材料较好的电荷迁移和可见光响应特性,采用溶剂热法将其与BiOCl材料进行复合,构筑了 NH2-MIL-125（Ti）/BiOCl复合光催化剂,以四环素和双酚A为目标污染物,对复合光催化剂的光催化性能进行评价。结果表明,随着NH2-MIL-125...
【文章页数】：190 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 水体中难降解有机物和重金属概述
1.1.1 水体中难降解有机物污染现状
1.1.2 水体中重金属污染现状
1.1.3 难降解有机物和重金属污染物处理技术
1.1.4 高级氧化技术
1.2 半导体光催化
1.3 卤氧铋催化剂的研究进展
1.3.1 卤氧铋催化剂概述
1.3.2 卤氧铋催化剂的制备
1.3.3 卤氧铋催化剂的应用
1.3.4 卤氧铋催化剂的改性研究
1.4 本论文的构想
1.4.1 论文研究目的与意义
1.4.2 研究目标与内容
第二章 可见光响应型NH_2-MIL-125(Ti)/BiOCl复合催化剂制备及其光催化降解水中有机污染物研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 催化剂制备
2.2.4 催化剂表征
2.2.5 光催化去除水中四环素和双酚A实验
2.3 结果与讨论
2.3.1 光催化去除四环素和双酚A性能分析
2.3.2 催化剂的XRD和XPS分析
2.3.3 催化剂的形貌分析
2.3.4 催化剂的红外光谱和拉曼光谱分析
2.3.5 催化剂的热重和比表面积分析
2.3.6 催化剂的光电化学性能分析
2.3.7 光催化反应机理研究
2.3.8 催化剂的循环使用性和稳定性
2.4 本章小结
第三章 可见光响应的NH_2-UiO-66/BiOBr复合催化剂制备及其增强光催化去除水中污染物研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 催化剂制备
3.2.4 催化剂表征
3.2.5 光催化去除水中四环素和Cr(Ⅵ)实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 光催化去除水中四环素和Cr(Ⅵ)性能分析
3.3.2 催化剂的结构与形貌分析
3.3.3 催化剂的光学性质和比表面积分析
3.3.4 催化剂的电化学性能分析
3.3.5 光催化反应机理研究
3.4 本章小结
第四章 MIL-125(Ti)/BiOI纳米微球的制备及其增强光催化降解水中有机污染物研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 催化剂制备
4.2.4 催化剂表征
4.2.5 吸附实验
4.2.6 光催化实验
4.2.7 毒性评估
4.3 结果与讨论
4.3.1 吸附动力学和吸附等温线模型研究
4.3.2 光催化降解罗丹明B和四环素性能分析
4.3.3 形貌和结构分析
4.3.4 红外光谱和拉曼光谱分析
4.3.5 热重、比表面积和光学性质分析
4.3.6 光电化学性能分析
4.3.7 反应机理研究
4.4 本章小结
第五章 室温自组装构筑NH_2-UiO-66/BiOI复合催化剂及其增强光催化去除水中污染物研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂
5.2.2 实验仪器
5.2.3 催化剂制备
5.2.4 催化剂表征
5.2.5 光催化性能测试实验
5.3 结果与讨论
5.3.1 光催化去除四环素和Cr(Ⅵ)性能分析
5.3.2 结构与形貌分析
5.3.3 化学成分及比表面积分析
5.3.4 红外光谱和拉曼光谱分析
5.3.5 紫外-可见漫反射光谱分析
5.3.6 光电化学性能分析
5.3.7 催化剂的循环稳定性及光催化反应机理研究
5.4 本章小结
第六章 碳量子点修饰的BiOCl/BiOBr复合催化剂制备及其增强光催化降解水中有机污染物研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验试剂
6.2.2 实验仪器
6.2.3 催化剂制备
6.2.4 催化剂表征
6.2.5 光催化性能测试实验
6.3 结果与讨论
6.3.1 光催化降解有机污染物性能分析
6.3.2 催化剂的结构与形貌分析
6.3.3 催化剂的比表面积和光电化学性能分析
6.3.4 光催化反应机理研究
6.4 本章小结
第七章 结论、创新点与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
作者简历及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
博士论文
[1]基于石墨烯材料吸附/光催化去除水体中有机污染物的应用及机理研究[D]. 吴志斌.湖南大学 2017
硕士论文
[1]磺胺类抗生素在城市污水处理厂的分布与迁移转化研究[D]. 刘娟.河北工程大学 2012
本文编号：3704104
【文章页数】：190 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 水体中难降解有机物和重金属概述
1.1.1 水体中难降解有机物污染现状
1.1.2 水体中重金属污染现状
1.1.3 难降解有机物和重金属污染物处理技术
1.1.4 高级氧化技术
1.2 半导体光催化
1.3 卤氧铋催化剂的研究进展
1.3.1 卤氧铋催化剂概述
1.3.2 卤氧铋催化剂的制备
1.3.3 卤氧铋催化剂的应用
1.3.4 卤氧铋催化剂的改性研究
1.4 本论文的构想
1.4.1 论文研究目的与意义
1.4.2 研究目标与内容
第二章 可见光响应型NH_2-MIL-125(Ti)/BiOCl复合催化剂制备及其光催化降解水中有机污染物研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 催化剂制备
2.2.4 催化剂表征
2.2.5 光催化去除水中四环素和双酚A实验
2.3 结果与讨论
2.3.1 光催化去除四环素和双酚A性能分析
2.3.2 催化剂的XRD和XPS分析
2.3.3 催化剂的形貌分析
2.3.4 催化剂的红外光谱和拉曼光谱分析
2.3.5 催化剂的热重和比表面积分析
2.3.6 催化剂的光电化学性能分析
2.3.7 光催化反应机理研究
2.3.8 催化剂的循环使用性和稳定性
2.4 本章小结
第三章 可见光响应的NH_2-UiO-66/BiOBr复合催化剂制备及其增强光催化去除水中污染物研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 催化剂制备
3.2.4 催化剂表征
3.2.5 光催化去除水中四环素和Cr(Ⅵ)实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 光催化去除水中四环素和Cr(Ⅵ)性能分析
3.3.2 催化剂的结构与形貌分析
3.3.3 催化剂的光学性质和比表面积分析
3.3.4 催化剂的电化学性能分析
3.3.5 光催化反应机理研究
3.4 本章小结
第四章 MIL-125(Ti)/BiOI纳米微球的制备及其增强光催化降解水中有机污染物研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 催化剂制备
4.2.4 催化剂表征
4.2.5 吸附实验
4.2.6 光催化实验
4.2.7 毒性评估
4.3 结果与讨论
4.3.1 吸附动力学和吸附等温线模型研究
4.3.2 光催化降解罗丹明B和四环素性能分析
4.3.3 形貌和结构分析
4.3.4 红外光谱和拉曼光谱分析
4.3.5 热重、比表面积和光学性质分析
4.3.6 光电化学性能分析
4.3.7 反应机理研究
4.4 本章小结
第五章 室温自组装构筑NH_2-UiO-66/BiOI复合催化剂及其增强光催化去除水中污染物研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂
5.2.2 实验仪器
5.2.3 催化剂制备
5.2.4 催化剂表征
5.2.5 光催化性能测试实验
5.3 结果与讨论
5.3.1 光催化去除四环素和Cr(Ⅵ)性能分析
5.3.2 结构与形貌分析
5.3.3 化学成分及比表面积分析
5.3.4 红外光谱和拉曼光谱分析
5.3.5 紫外-可见漫反射光谱分析
5.3.6 光电化学性能分析
5.3.7 催化剂的循环稳定性及光催化反应机理研究
5.4 本章小结
第六章 碳量子点修饰的BiOCl/BiOBr复合催化剂制备及其增强光催化降解水中有机污染物研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验试剂
6.2.2 实验仪器
6.2.3 催化剂制备
6.2.4 催化剂表征
6.2.5 光催化性能测试实验
6.3 结果与讨论
6.3.1 光催化降解有机污染物性能分析
6.3.2 催化剂的结构与形貌分析
6.3.3 催化剂的比表面积和光电化学性能分析
6.3.4 光催化反应机理研究
6.4 本章小结
第七章 结论、创新点与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
作者简历及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
博士论文
[1]基于石墨烯材料吸附/光催化去除水体中有机污染物的应用及机理研究[D]. 吴志斌.湖南大学 2017
硕士论文
[1]磺胺类抗生素在城市污水处理厂的分布与迁移转化研究[D]. 刘娟.河北工程大学 2012
本文编号：3704104
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