检索结果-南通市图书馆

Zn基高熵LDHs调控及其SA水凝胶微球的制备与吸附CR性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

Zn基高熵LDHs调控及其SA水凝胶微球的制备与吸附CR性能研究

作者：夏梦岩郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

随着现代工业的快速发展,染料的应用范围也越来越广泛,纺织、造纸、化妆品、塑料、制药和食品工业都使用了大量的染料和颜料。未经妥善处理的染料被释放到自然界中将对水生生物和人类造成严重的环境问题和健康问题。目前已经开发了各种... 详细信息

随着现代工业的快速发展,染料的应用范围也越来越广泛,纺织、造纸、化妆品、塑料、制药和食品工业都使用了大量的染料和颜料。未经妥善处理的染料被释放到自然界中将对水生生物和人类造成严重的环境问题和健康问题。目前已经开发了各种技术去除污染水中超标的染料,其中吸附法是一种简单、低成本、高效的技术。为此,设计新型的高吸附、可循环再生的多功能吸附材料成为重中之重。本论文利用过渡金属设计合成多种Zn-LDHs、Zn Mn-LDHs、Zn Mn Ni-LDHs纳米材料,并进一步合成了具有高吸附性能的高熵Zn Mn Ni Cu Cr Al-LDHs及与海藻酸钠（SA）交联制备的高熵Zn Mn Ni Cu Cr Al-LDHs@SA水凝胶微球。借助于SEM、EDS、TEM、XRD、FTIR、TG、XPS、BET等表征方法对材料进行分析。系统的研究了Zn-LDHs、Zn Mn-LDHs、Zn Mn Ni-LDHs、Zn Mn Ni Cu Cr Al-LDHs、Zn Mn Ni Cu Cr Al-LDHs@SA等材料的吸附性能,分析了材料的吸附机理,测试了材料的循环利用性。（1）以六水硝酸锌、四水硝酸锰、六水硝酸镍为提供金属离子的原料,三乙醇胺/水为溶剂体系,采用水热法在110℃,2 h的条件下,通过添加不同的金属阳离子来调控材料表面所带的正负电荷,制备出了不同形貌的Zn-LDHs、Zn Mn-LDHs、Zn Mn Ni-LDHs纳米材料。在p H=3～10范围内,Zn-LDHs、Zn Mn-LDHs、Zn Mn Ni-LDHs的Zeta电位值分别处于-30～-2、-30～-0.2、-18～15 m V之间,随着金属阳离子种类的增多,Zeta电位值增高。其比表面积分别可以达到16.40、6.828、61.41m2/g。通过模拟不同条件下三种材料对刚果红的吸附过程,可得到Zn-LDHs、Zn Mn-LDHs、Zn Mn Ni-LDHs的最大吸附量为399.53、570.35、987.7 mg/g。由此可见,随着金属阳离子种类的增多,吸附容量快速增加。吸附过程符合Langmuir等温线模型,吸附发生在均匀的吸附剂表面,属于单层吸附。通过对吸附过程进行动力学和热力学拟合,符合准二级动力学模型,是自发的吸热反应。（2）采用水热法以六水硝酸锌、四水硝酸锰、六水硝酸镍、三水硝酸铜、九水硝酸铬、九水硝酸铝,按照摩尔比为1:1:1:1:1:1的比例,三乙醇胺（TEA）为碱源,在120℃,2 h条件下制备出高熵Zn Mn Ni Cu Cr Al-LDHs,记作HE-LDHs。在p H=3～10范围内,HE-LDHs具有较高的Zeta电位值处于17～37 m V之间,材料表面带有大量正电荷。实验结果表明:当材料投加量为1.25 g/L时,在初始p H条件下,HE-LDHs对2000 mg/L的刚果红的去除率可达到99%,其最大吸附容量为5128mg/g,具有较高的吸附能力。吸附过程符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型,属于单层吸附,吸附过程主要发生化学吸附。（3）为克服LDHs粉末在吸附过程中易流失,不易回收的困难,以SA为模板制备了Zn Mn Ni-LDHs/SA和HE-LDHs/SA复合水凝胶。SA具有丰富的-COOH、-OH等含氧官能团,通过与二价阳离子交联,快速形成疏水性良好的三维网络结构水凝胶。在吸附实验中以SA水凝胶微球作空白对比,吸附实验结果表明:LDHs的掺入不仅提高了SA水凝胶微球的吸附性能,且实现LDHs可重复利用性。在初始p H条件下,当材料投加量为5 g/L时,HE-LDHs/SA水凝胶微球的最大吸附容量可达4476 mg/g。通过对吸附过程进行吸附等温线和动力学拟合,在吸附过程中符合Langmuir等温线模型及准二级动力学模型,以表面吸附为主。

关键词： LDHs HE-LDHs 复合水凝胶微球染料废水吸附循环利用

NiCoCr-LDHs及其复合材料对甲基橙染料废水的吸附性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

NiCoCr-LDHs及其复合材料对甲基橙染料废水的吸附性能研究

作者：蒋以晨郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

染料被广泛应用于纺织、造纸、橡胶、塑料等行业,大量染料废水排入自然水域,对人体健康和自然水生系统造成了极大的危害。为了减少染料废水带来的不利影响,人类已经使用各种技术方法来解决,其中吸附法以高效、工艺成本低等优点而被广泛... 详细信息

染料被广泛应用于纺织、造纸、橡胶、塑料等行业,大量染料废水排入自然水域,对人体健康和自然水生系统造成了极大的危害。为了减少染料废水带来的不利影响,人类已经使用各种技术方法来解决,其中吸附法以高效、工艺成本低等优点而被广泛应用。本论文通过尿素水解法、恒定pH共沉淀法、超声共沉淀法、SDS改性NiCoCr-LDHs、TEA辅助合成,制备了不同具有高吸附性能的新型三元NiCoCr-LDHs。使用XRD、SEM、EDS、XPS、BET、FTIR、EA、TG-DSC、ICP等表征手段对NiCoCr-LDHs进行表征,建立了吸附动力学和吸附等温线模型,探究其对染料的吸附机理。并测试了材料的循环利用性和OER性能。(1)使用尿素水解法、恒定pH共沉淀法、超声共沉淀法制备出三种不同合成方法的NiCoCr-LDHs。系统研究了吸附时间、甲基橙浓度、温度、pH、材料投加量对NiCoCr-LDHs吸附甲基橙的影响。Urea、CC-H、U-H的最大吸附量Q分别为355 mg/g、390 mg/g和278 mg/g。建立了吸附动力学模型,三种材料更符合准二级动力学模型,表明三种材料以化学吸附为主。同时也建立了吸附等温线模型,Langmuir等温线模型更适用于三种材料,表明材料是以单层吸附为主。循环测试说明材料具有良好的循环性能,电化学测试证明了它们具有良好的OER活性。(2)使用0.4 mol/L、0.8 mol/L的SDS溶液对NiCoCr-LDHs进行插层改性,得到两种SDS-NiCoCr-LDHs,并对其进行吸附性能测试与机理分析。SDS-LDH-1和SDS-LDH-2的最大吸附容量分别为395.2 mg/g、403 mg/g。建立了吸附动力学和吸附等温线模型,实验证明两种材料符合二级动力学模型,说明以化学吸附为主,符合Langmuir等温线模型,表明材料是以单层吸附为主。测试了材料了具有良好的循环性能和OER活性。(3)采用TEA辅助制备了三种不同TEA含量的NiCoCr-LDHs,并对三种NiCoCr-LDHs进行表征测试及吸附性能测试与分析。实验表明NiCoCr-LDHs-T2、NiCoCr-LDHs-T3、NiCoCr-LDHs-T4的最大吸附容量分别为1671 mg/g、2269 mg/g和2035 mg/g。建立了吸附动力学和吸附等温线模型,结果证明三种材料更符合准二级动力学模型,表明三种材料以化学吸附为主。Langmuir等温线模型更适用于三种材料,表明材料是以单层吸附为主。三种材料有着优异的循环利用性能和良好的OER活性。

关键词： NiCoCr-LDHs 吸附 OER活性染料水处理

LDHs及其纳米复合材料对染料废水吸附/光催化降解研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

LDHs及其纳米复合材料对染料废水吸附/光催化降解研究

作者：朱杰郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

随着染料在多个行业的广泛应用,越来越多的染料废水未经达标处理排放到自然界,对水生生物和人类造成了严重的危害。目前处理染料废水的多种处理技术中,吸附法是最可靠有效的分离技术,因为它具有高效快速、操作简单、廉价、易于回收等优... 详细信息

随着染料在多个行业的广泛应用,越来越多的染料废水未经达标处理排放到自然界,对水生生物和人类造成了严重的危害。目前处理染料废水的多种处理技术中,吸附法是最可靠有效的分离技术,因为它具有高效快速、操作简单、廉价、易于回收等优点。光催化法被认为是最有前景的处理技术,因为它绿色环保,可将污染物分解为CO和HO。本论文制备出了具有高吸附容量的Zn-Co-Ni-LDHs纳米吸附材料以及具有良好光催化性能的Zn Co-LDHs/g-CN和Zn Co-LDHs/g-CN/Ag纳米光催化材料。借助于SEM、TEM、EDS、XRD、FTIR、UV-DRS、PL、TG、BET、XPS等表征方法对材料进行表征。系统的研究了Zn-Co-Ni-LDHs的吸附性能,Zn Co-LDHs/g-CN和Zn Co-LDHs/g-CN/Ag的光催化性能,分析了材料吸附和光催化的机理,测试了材料的循环利用性和抗菌性能。(1)以硝酸锌、硝酸钴、硝酸镍和三乙醇胺为原料,采用水热法在120℃,反应时间2 h的条件下,改变三乙醇胺的添加量(1 m L-3 m L)合成了片状和由片状组装的微球状的三种Zn-Co-Ni-LDHs纳米材料。三种材料的比表面积分别为80.77 m2/g、149.84 m2/g、135.40 m2/g。系统的研究了不同条件对三种Zn-Co-Ni-LDHs吸附阴离子染料甲基橙的影响,发现最大吸附量分别为1839mg/g、1899 mg/g、1676 mg/g。通过对吸附过程吸附动力学,吸附等温线和吸附热力学拟合发现吸附过程以化学吸附为主,属于单分子层吸附,吸附过程为吸热自发的反应。通过循环实验,证实Zn-Co-Ni-LDHs具有一定的循环利用性能,且Zn-Co-Ni-LDHs具有较好的抗菌性和电化学性能。(2)采用简单的水热法,以g-CN和Zn Co-LDHs为原料,在120℃下合成了三种不同掺杂比的异质结Zn Co-LDHs/g-CN材料。测试结果表明:材料的复合改善了g-CN比表面积小的缺陷,提高了材料的光催化性能。实验结果表明:当材料投加量为1.25 g/L时,在自然pH条件下,三种Zn Co-LDHs/g-CN降解75 mg/L的日落黄的去除率分别为98.4%、94.8%和93.9%。光催化过程符合一级动力学模型,且材料具有循环性能和抗菌性能。(3)采用化学沉积法将Ag负载到Zn Co-LDHs/g-CN的表面,合成了三种不同掺杂比的Zn Co-LDHs/g-CN/Ag材料。光催化实验结果表明:Ag纳米粒子的掺杂提高了材料的光催化性能,使其不仅对日落黄有较好的降解效果,对甲基橙也有了较高的去除率。在自然pH条件下,当材料投加量为1 g/L时,Zn Co-LDHs/g-CN/5%Ag对25 mg/L日落黄去除率可达到92.3%,对20 mg/L的甲基橙的去除率可达到96.0%。光催化过程符合一级动力学模型,且材料具有循环性能和抗菌性能。

关键词： LDHs 复合材料吸附光催化抗菌性

钴基催化材料活化Oxone降解水中抗生素的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

钴基催化材料活化Oxone降解水中抗生素的研究

作者：周辉郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

环境中排放的抗生素会造成化学污染,产生抗性微生物和抗性基因,这些物质可通过直接或间接接触的方式进入人体,严重威胁人类健康。然而,一般的处理方法往往不能从根本上去除抗生素。因此,研究一种基于催化材料活化过硫酸盐以产生硫酸根... 详细信息

环境中排放的抗生素会造成化学污染,产生抗性微生物和抗性基因,这些物质可通过直接或间接接触的方式进入人体,严重威胁人类健康。然而,一般的处理方法往往不能从根本上去除抗生素。因此,研究一种基于催化材料活化过硫酸盐以产生硫酸根自由基(SO)的新型高级氧化技术,用于处理抗生素废水至关重要。本研究制备了钴基催化材料CoTiO和CoFeO,通过控制各种条件,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面积(BET)、热重-差热(TG-DTG)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS)等表征,对材料晶体结构、表面形貌、比表面积等特征影响进行了考察,确定了最佳制备条件;并以其活化过硫酸氢钾(Oxone),产生氧化性强的·OH和SO自由基,用于水中四环素类抗生素(TCs)的降解。通过调节材料用量、Oxone浓度、抗生素初始浓度、溶液p H和温度等因素,确定了最佳去除条件;最后依据自由基清除实验,揭示了各材料活化Oxone降解抗生素的机理。主要研究内容和结论如下:(1)采用水热合成法制备了CoTiO材料,确定了在原材料柠檬酸与钛酸四丁酯的摩尔比为3:1,160℃下水热反应24 h,600℃下煅烧6 h,制备的CoTiO性能最优。用CoTiO活化Oxone,对20 mg/L的四环素、土霉素和金霉素废水处理,去除率分别为95%、94%、99%。三次循环实验后,去除率仍分别有86%、78%、67%。此外,揭示了CoTiO活化Oxone降解抗生素的机理:CoTiO/Oxone体系中反应在材料表面进行,低价态Co活化Oxone产生强氧化性自由基SO。(2)采用水热合成法制备了CoFeO磁性材料,提高了材料活化性能和分离回收利用性。确定了在180℃下水热反应12 h,500℃下煅烧3 h,制备的CoFeO性能最优;用CoFeO活化Oxone,对20 mg/L的四环素、土霉素和金霉素废水处理,去除率分别为96%、94%、92%。三次循环实验后,去除率仍分别有76%、68%、79%。此外,揭示了CoFeO活化Oxone降解抗生素的机理,CoFeO/Oxone体系中,低价态Co和Fe均能活化Oxone产生SO,提高了材料活化性能。(3)采用球磨法制备了CoFeO磁性材料,减少了颗粒团聚,增加了材料有效活性位点。确定了在球磨时间4 h后,500℃下煅烧3 h制备的CoFeO性能最优。用CoFeO活化Oxone,对20 mg/L的四环素、土霉素和金霉素废水处理,去除率分别为98%、92%、92%。三次循环实验后,去除率仍分别有76%、63%、79%。此外,揭示了CoFeO活化Oxone降解抗生素的机理。与水热法制备的CoFeO相比,球磨法制备的CoFeO具有更好的活化性能与降解效率。

关键词： CoTiO3 CoFe2O4 Oxone 催化氧化四环素类抗生素

NiCo-LDHs/复合材料的制备及对染料废水的吸附-光催化协同降解研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

NiCo-LDHs/复合材料的制备及对染料废水的吸附-光催化协同降解研究

作者：李萍郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

随着我国工业的快速发展,越来越多的有机染料被排放到水体中,对生物和环境造成了严重的危害。目前已有多种染料废水处理方法,吸附法与光催化法得到广泛关注,吸附法具有快速高效等优势,而光催化法可彻底将染料废水降解,被认为是最有前景... 详细信息

随着我国工业的快速发展,越来越多的有机染料被排放到水体中,对生物和环境造成了严重的危害。目前已有多种染料废水处理方法,吸附法与光催化法得到广泛关注,吸附法具有快速高效等优势,而光催化法可彻底将染料废水降解,被认为是最有前景的两种处理技术。因此,本研究中将吸附法与光催化法相结合,研究催化剂对染料废水的降解性能。本论文制备出NiCo-LDHs吸附材料、NiCo-LDHs/g-CN和NiCo-LDHs/g-CN/WO光催化材料。利用XRD、FTIR、UV-DRS、SEM、EDS、XPS、TG、PL、BET等表征方法对材料进行表征。系统的研究了NiCo-LDHs的吸附性能,NiCo-LDHs/g-CN和NiCo-LDHs/g-CN/WO的吸附-光催化性能,分析了材料吸附和光催化降解染料废水的机理,测试了材料的循环利用性。(1)采用水热法制备出三种不同的NiCo-LDHs材料。研究了不同实验条件下,NiCo-LDHs对吸附甲基橙的影响。结果表明:在反应温度为25℃、反应时间2 h、吸附剂投加量为1.00 g/L、甲基橙初始浓度为5000 mg/L时,三种NiCo-LDHs对甲基橙最大吸附量分别为1001.64 mg/g、1142.07 mg/g和1003.18 mg/g。实验表明:三种吸附剂都具有较好的吸附能力,具有稳定的物化性质以及循环利用性能,吸附过程以化学吸附为主。(2)采用简单的水热法合成三种不同的异质结NiCo-LDHs/g-CN(简称为LDHs/CN)材料。三种材料的能隙值分别为2.47 eV、2.50 eV、2.54 eV。实验表明:在自然p H下,材料投加量为1.00 g/L时,LDHs/CN对100 mg/L的苋菜红(E123)的降解率为99.7%,符合准一级动力学模型。研究发现对于LDHs/CN在降解苋菜红过程中,h对光催化降解的贡献最大。实验证实,LDHs/CN对苋菜红有优异的降解效果,且具有较好的循环使用性以及稳定的物化性质。(3)采用超声法复合不同比例的g-CN与WO,再用水热法将其复合在NiCo-LDHs上,制备了不同的NiCo-LDHs/g-CN/WO(简称为LDHs/CN/W)光催化材料。光催化实验结果表明:(1)在原始p H下,光催化剂投加量为1.00 g/L时,对150 mg/L的苋菜红降解率达到了94%以上;(2)LDHs/CN/W的降解速率是LDHs/CN的1.74倍,WO的加入提高了材料的光催化降解性能与降解速率。对其进行自由基捕获实验及EPR测试表明了,在降解过程中h、·OH和·O都有一定贡献。在循环使用五次后降解率仍能达到75%以上,表明了其具有良好的循环稳定性。

关键词： NiCo-LDHs 吸附光催化苋菜红 WO3

LZH及其复合材料对染料废水吸附/光催化研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

LZH及其复合材料对染料废水吸附/光催化研究

作者：张明郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

由于有机染料废水的排放,造成严重的环境污染问题。有机染料通常带有苯环结构,有一定毒性,可生化性差,排入水体后很难被自然界降解,若其随生物链富集转移至人体,将对人体健康造成极大危害。然而一般的功能材料很难对其废水达到良好的处... 详细信息

由于有机染料废水的排放,造成严重的环境污染问题。有机染料通常带有苯环结构,有一定毒性,可生化性差,排入水体后很难被自然界降解,若其随生物链富集转移至人体,将对人体健康造成极大危害。然而一般的功能材料很难对其废水达到良好的处理效果,因此,研究开发出一种新型环境友好的吸附材料和高效的光催化功能材料至关重要。本文采用水热法分别制备了层状单金属氢氧化物-碱式硝酸锌（LZH）、层状Zn-Co双金属氢氧化物（Zn-Co-LDH）、Ag-LZH以及Zn-MOF-LZH功能材料,并通过一系列测试仪器对材料进行了表征,确定了制备LZH的最佳工艺条件并探讨了材料控制生长机制;较系统的研究了溶液pH值、溶液浓度、反应时间、吸附剂投加量等因素对LZH及Zn-Co-LDH吸附甲基橙性能的影响及吸附机理;研究了Ag-LZH及Zn-MOF-LZH功能材料在不同条件下对甲基橙的光催化性能影响,并探讨分析了光降解机理。研究结果表明:制备LZH的最适宜工艺制备条件为硝酸锌0.01 mmol、去离子水12 mL、三乙醇胺添加量为1 mL、温度为110℃、反应时间为2 h;LZH吸附甲基橙反应的最佳pH为6.0左右,通过Langmuir模型计算得到的理论最大吸附量为529.3 mg/g;Zn-Co-LDH吸附甲基橙最合适的pH范围较广为4-9,在最优条件下Zn-Co-LDH-2对甲基橙的吸附量高达1261.97 mg/g,吸附过程匹配伪二级动力学模型;在10 mg/L甲基橙溶液中添加1 g/L的3%-Ag-LZH光催化剂,可在60min内实现甲基橙几乎完全降解,最高降解效率高达99.77%,并且材料在多次循环使用后还能达到较高的光催化效果。采用水热法制备的Zn-MOF-LZH材料在pH为4-10的范围内,在10 mg/L的甲基橙模拟废水中,Zn-MOF-LZH添加量为10 mg,其对甲基橙降解效率几乎可达100%。

关键词：层状双金属氢氧化物水热合成吸附光催化甲基橙

类水滑石LZH及其复合材料对染料废水吸附和光催化降解研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

类水滑石LZH及其复合材料对染料废水吸附和光催化降解研究

作者：魏春雷郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

有机染料废水成分复杂、毒性强、结构稳定、色度深和三致效应等特点对人体与环境造成严重危害,现有处理方法中吸附和光催化技术优势明显,吸附材料具有快速、高效的特点,光催化反应拥有彻底降解有机染料分子成为二氧化碳和水的优势。本... 详细信息

有机染料废水成分复杂、毒性强、结构稳定、色度深和三致效应等特点对人体与环境造成严重危害,现有处理方法中吸附和光催化技术优势明显,吸附材料具有快速、高效的特点,光催化反应拥有彻底降解有机染料分子成为二氧化碳和水的优势。本论文利用水热法制备出高效可循环使用的层状碱式硫酸锌(LZH)、层状Zn-Cu双金属氢氧化物(Zn-Cu-LDH)吸附材料和LZH/g-CN光催化复合材料,研究其对染料废水的吸附与光催化性能。主要内容和结果如下:1、以ZnSO、三乙醇胺(TEOA)为原料,利用水热法制备具有高效吸附性能的LZH二维纳米片状材料,优化材料制备条件,确定LZH的最佳制备条件为反应温度110℃,TEOA添加量2 mL,反应时间1 h;考察不同制备条件LZH材料对刚果红(CR)染料溶液的吸附性能。结果表明材料的最佳投加量为0.75 g/L,在pH为4-8范围内都有较稳定的吸附效果;利用等温吸附方程和动力学方程模拟LZH材料对CR的吸附特征,结果表明样品对CR染料溶液的吸附为单层吸附,吸附过程有物理与化学吸附;2、采用水热法通过掺杂Cu于LZH材料中,调整三乙醇胺添加量制备三种Zn-Cu-LDH,通过系统考察对甲基橙(MO)染料溶液吸附效果的影响,结果表明Zn-Cu-LDH对高浓度MO(500 mg/L)在60 min内去除率达到99.4%;其匹配伪二级动力学模型;具有良好的可重复利用性;3、基于g-CN较低的禁带宽度(.7 eV),设计并制备LZH/g-CN复合光催化材料。以三聚氰胺(CHN)为原料采用煅烧法制备g-CN,继而利用g-CN为模板通过水热合成法制备LZH/g-CN复合光催化材料。通过系统表征手段对材料形成机制做出分析。考察材料对CR光催化效果的影响,进而研究LZH/g-CN复合光催化材料对CR染料的光催化降解能力并分析其光催化作用机理。结果表明g-CN掺杂量为4wt%的LZH/g-CN材料对100 mg/L的CR的光催化降解率达到89.1%,通过自由基捕获实验表明LZH/g-CN在降解CR过程中多种活性物质共同作用。

关键词：类水滑石水热合成吸附光催化染料