高硅ZSM-5沸石与纳米金复合材料的制备及其催化还原对硝基酚的机理研究

发布时间：2025-05-01 09:20

　　近年来,由于经济的高速发展,环境污染问题日趋严重。贵金属纳米粒子（Noble metal nanoparticles）由于其独特且优异的物理化学性能已广泛应用于污染物的转化与降解中。其中金纳米粒子（Gold nanoparticles,Au NPs）多相催化由于其良好的催化以及稳定性能受到了广泛的关注。本文利用高硅ZSM-5沸石作为负载载体,将Au NPs负载于无缺陷高硅ZSM-5沸石表面,通过调控合成条件,制备了具有高负载效率的Au/ZSM-5复合材料,并将制备得到的Au/ZSM-5复合材料用于对硝基苯酚（4-nitrophenol,4-NP）的降解。主要内容如下:（1）本研究利用水热法合成了一种无缺陷的高硅ZSM-5沸石,在老化时间为1 day的情况下,通过在ZSM-5沸石合成凝胶中加入一定量多壁碳纳米管（Multi-wall carbon nanotubes,MWCNTs）,发现加入MWCNTs后,ZSM-5沸石表面呈现一种蓬松的毛状结构。通过增强溶胶凝胶负载法（Enhanced Sol-gel Immobilization Method）将Au NPs负载在ZSM-5沸石表面以制...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 对硝基苯酚催化降解研究现状
        1.2.1 硝基酚类化合物概述
        1.2.2 对硝基苯酚去除研究进展
        1.2.3 4-NP催化降解机理
    1.3 贵金属纳米材料及其对硝基苯酚催化应用
        1.3.1 纳米材料概述
        1.3.2 贵金属纳米材料概述
        1.3.3 多孔材料概述
        1.3.4 沸石与贵金属复合材料去除对硝基苯酚研究进展
    1.4 本文的主要研究意义及内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究方案
第2章 Au/高硅ZSM-5沸石复合材料制备与表征
    2.1 前言
    2.2 实验材料与方法
        2.2.1 实验仪器与设备
        2.2.2 实验药品与试剂
        2.2.3 样品表征
        2.2.4 实验方案
    2.3 结果分析与讨论
        2.3.1 X射线衍射及透射电镜分析
        2.3.2 比表面积及NMR分析
        2.3.3 ICP-MS分析
        2.3.4 FT-IR及 XPS分析
        2.3.5 毛状结构高硅ZSM-5沸石合成机理
        2.3.6 Au NPs与高硅ZSM-5沸石可能的结合方式
    2.4 总结
第3章 Au/高硅ZSM-5沸石复合材料催化还原4-NP
    3.1 前言
    3.2 实验材料与方法
        3.2.1 实验仪器与装置
        3.2.2 实验药品与试剂
        3.2.3 实验方法
    3.3 结果讨论与分析
        3.3.1 改性前后复合材料对4-NP催化还原效率
        3.3.2 不同催化剂用量和初始4-NP浓度影响
        3.3.3 不同MWCNTs添加量和凝胶老化时长的影响
        3.3.4 溶液体系的pH对催化反应的影响
        3.3.5 复合材料降解不同硝基酚化合物的性能
        3.3.6 实际水样中的模拟降解
        3.3.7 复合材料的稳定性及还原性能分析
        3.3.8 4-NP的催化还原机理研究
    3.4 总结
结论
参考文献
附录 A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录
致谢



本文编号：4042035