近年來,不斷增加的環(huán)境污染受到了極大的關注,尤其是水體污染,大量有機污染物的排放對人類健康和生態(tài)環(huán)境造成潛在威脅。因此,各種方法被應用于水體治理,其中的半導體光催化技術被認為是最有前景的廢水處理技術之一,可以低成本,高效地消除有機污染物。然而,光催化劑大多以粉末形式存在,在使用時極易團聚且難以回收利用,因此有必要將它們進行負載。與無機材料相比,有機材料由于其柔韌性、易于加工等優(yōu)點被認為是理想的催化劑載體。然而,有研究表明有機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)生的強氧化性羥基自由基(·OH)會對有機載體造成破壞。此外,TiO2僅能吸收太陽光中的紫外光,導致太陽能利用率低,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,無毒,化學性質穩(wěn)定和具有可見光響應等優(yōu)點被大量研究,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包覆在有機載體的表面來避免TiO2對載體的光腐蝕,同時利用TiO2與g-C3N4之間的相互作用來提高材料的光催化性能。本文選擇低熔點皮芯聚酯纖...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學位級別】：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 高級氧化技術
        1.2.4 光催化氧化法
    1.3 半導體光催化劑的研究進展
        1.3.1 無機半導體光催化劑
        1.3.2 有機半導體光催化劑
    1.4 光催化劑載體的研究進展
        1.4.1 無機類載體
            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 有機類載體
    1.5 課題的提出及研究內(nèi)容
        1.5.1 課題的研究背景
        1.5.2 課題的研究內(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 實驗部分
        2.2.1 實驗原料與儀器
            2.2.1.1 實驗原料
            2.2.1.2 實驗儀器
        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 場發(fā)射掃描電子顯微鏡測試
            2.2.3.2 X射線光電子能譜測試
            2.2.3.3 紫外-可見漫反射光譜測試
            2.2.3.4 傅立葉紅外光譜測試
            2.2.3.5 X射線衍射測試
            2.2.3.6 熒光光譜測試
            2.2.3.7 熱重分析測試
            2.2.3.8 差式掃描量熱法測試
            2.2.3.9 有機元素分析測試
            2.2.3.10 電感耦合等離子體質譜測試
        2.2.4 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET的光催化性能測試
        2.2.5 PET載體的穩(wěn)定性實驗
    2.3 結果與討論
        2.3.1 光催化材料的表征分析
            2.3.1.1 場發(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)定性測試
        2.3.6 g-C₃N₄-TiO₂@LMPET光催化降解SQX和噻蟲嗪的機理研究
            2.3.6.1 捕獲劑實驗
            2.3.6.2 EPR測試分析
            2.3.6.3 光催化機理
        2.3.7 SQX和噻蟲嗪的降解產(chǎn)物及歷程分析
        2.3.8 自防護纖維展示
    2.4 小結
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 實驗部分
        3.2.1 實驗原料與儀器
            3.2.1.1 實驗原料
            3.2.1.2 實驗儀器
        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 熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡測試
            3.2.3.2 傅立葉紅外光譜測試
            3.2.3.3 紫外-可見漫反射光譜測試
            3.2.3.4 熒光光譜測試
            3.2.3.5 X射線衍射測試
            3.2.3.6 熱重分析測試
            3.2.3.7 機元素分析測試
            3.2.3.8 電感耦合等離子體質譜測試
            3.2.3.9 拉伸斷裂強度測試
        3.2.4 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton的光催化性能測試
        3.2.5 棉布載體的穩(wěn)定性實驗
    3.3 結果與討論
        3.3.1 光催化材料的表征分析
            3.3.1.1 場發(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試
            3.3.2.2 g-C₃N₄-CONH-KH550粉末的粘結性能測試
        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)定性測試
        3.3.7 TiO₂/g-C₃N₄-CONH-KH550@cotton光催化降解SQX和噻蟲嗪的機理研究
            3.3.7.1 自由基的檢測
            3.3.7.2 EPR測試分析
            3.3.7.3 光催化機理
        3.3.8 SQX和噻蟲嗪的降解產(chǎn)物及歷程分析
    3.4 小結
第四章 總結
參考文獻
碩士期間發(fā)表論文
致謝



本文編號：3990496