磁性纳米Fe 2 O 3 /Fe 3 O 4 @BiOBr光催化材料的制备及对有机污染物降解的性能研究

发布时间：2024-05-26 23:27

　　当前,水环境中微量有机污染物的持续增加已经给水生态系统及人类的健康带来了很不利的影响,其中抗生素类和染料类有机污染物已成为近几年关注的热点。半导体光催化技术能够利用丰富的太阳能来降解有机污染物,这对全球新能源开发和环境治理有重要的意义。然而,像二氧化钛类传统异相光催化材料有着很宽的能带间隙,使得其对太阳光的利用率不高；同时,产生的电子和空穴很容易复合、量子产率较低。为了使光催化技术进一步走向实用化,发展新型高效的可见光光催化材料体系是必然趋势。近年来的研究发现,铋系化合物具有优异的可见光光催化活性,这就为发展实用高效的半导体光催化提供了重要的基础。 本课题主要研究磁性纳米材料Fe2O3@BiOBr和Fe3O4@BiOBr的合成及理化性质的表征并研究了对选择的染料和抗生素类有机污染物在可见光照射下的去除机制、降解途径及降解产物的毒性,同时研究了在外加磁场作用下实现降解后溶液中的纳米材料分离与再利用。本文的主要研究结论如下： (1)通过水热／共沉淀的方法合成了磁性纳米Fe2O3@BiOBr和Fe3O4@BiOBr催化剂；通过参数表征知道催化剂有着较好的形貌特征、较小的能带间隙、易于分离回收...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
符号说明
中文摘要
英文摘要
前言
    1.1 课题研究的背景与意义
        1.1.1 抗生素与染料概述
        1.1.2 传统的去除方法
    1.2 光催化氧化法国内外研究现状
        1.2.1 半导体光催化剂的发展与卤化氧铋的研究
        1.2.2 磁性纳米材料的研究
        1.2.3 磁性纳米BiOX(X=Cl、Br、I)@FexOy材料的研究
    1.3 本论文的研究意义及主要内容
        1.3.1 论文的研究意义
        1.3.2 论文研究的主要内容及技术路线
催化剂的合成与表征
    2.1 前言
    2.2 试验部分
        2.2.1 试验所需主要仪器
        2.2.2 所用主要化学试剂
        2.2.3 磁性纳米Fe₃O₄及Fe₃O₄BiOBr@复合材料合成
        2.2.4 磁性纳米Fe₂O₃及Fe₂O₃@BiOBr复合材料合成
    2.3 样品参数表征
        2.3.1 电镜分析
        2.3.2 X-射线衍生和X-射线光电子能谱分析
        2.3.3 磁性能分析(VSM)
        2.3.4 UV-vis吸收光谱和BET比表面积分析
    2.4 结果与讨论
    2.5 本章小结
水环境中新型有机污染物降解试验及机理探讨
    3.1 前言
    3.2 有机污染物降解试验
        3.2.1 染料降解—罗丹明B(RhB)/甲基橙(MO)
        3.2.2 抗生素降解试验—诺氟沙星(NFLX)
    3.3 诺氟沙星降解机理研究
        3.3.1 电子—空穴对产生机理
        3.3.2 自由基捕获试验
    3.4 本章小结
降解产物毒性研究及循环试验
    4.1 前言
    4.2 体外抑菌试验
    4.3 回收循环试验
    4.4 NFLX在不同环境水体中降解过程研究
    4.5 本章小结
结论及展望
    5.1 本文的主要结论
    5.2 主要创新之处
    5.3 有待于进一步研究的问题
参考文献
致谢



本文编号：3982445