纳米金属氧化物表面修饰、氮掺杂对吸附及光催化性能影响研究

来源 :闽南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guilinzd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
吸附富集和光催化氧化,做为环境水样样品前处理技术,在分析性能改善和环境友好两方面优势明显。(1)通过简单化学吸附法,即苯甲酸与磷酸和TiO2表面羟基发生类酯化反应,一步合成苯甲酸和磷酸表面共修饰TiO2纳米粒子,表面兼具亲水性、亲氧性、疏水性、负电性。在最佳修饰剂量条件下,氙灯照射2h,经苯甲酸、磷酸、苯甲酸和磷酸表面修饰后,TiO2对阳离子型染料罗丹明B光降解率可由54.9%分别提高至71.5%、72.8%、91.2%。表面共修饰可实现磷酸基团的亲氧性与苯甲酸基团的疏水性协同作用,有效克服纳米TiO2异相光催化瓶颈问题,即提升有机物向非均相光催化剂表面扩散速度和催化剂与水界面溶解氧交换速率,达到难降解有机污染物COD和TOC测定样品前处理要求。(2)合成新型光催化剂-氮掺杂MoO3,替代TiO2在样品前处理的应用。实验探讨了氮掺杂MoO3合成温度、掺杂比例对金属离子吸附性能和光催化降解有机污染物性能的影响。实验表明合成温度430℃、合成比例1:9制备的氮掺杂MoO3具有较优的处理能力,对高浓度罗丹明B(30 mg/L)两小时光降解率达59.98%,是P25的3.17倍。同时氮掺杂MoO3具有较强的吸附性能,吸附10 mg/L罗丹明B 55分钟,吸附率可达92.83%;单独吸附25、10、5 mg/L Fe(Ⅲ)和Pb(Ⅱ)两小时,Fe(Ⅲ)吸附率分别为76.63%,92.36%,94.45%,Pb(Ⅱ)吸附率分别为83.21%、94.88%、97.12%,表明Fe(Ⅲ)和Pb(Ⅱ)浓度小于10 mg/L均能满足其在分析样品前处理的要求;氮掺杂MoO3对罗丹明B、Fe(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)的吸附符合动力学二级反应过程,可推测氮掺杂MoO3起吸附作用的主要为化学吸附而非静电作用;当25mg/L Fe(Ⅲ)和Pb(Ⅱ)与干扰离子共存时,两者吸附率分别降为55.62%和70.84%,说明两者共用表面吸附位点,存在竞争关系,但当Fe(Ⅲ)和Pb(Ⅱ)共存浓度低于8 mg/L时吸附率仍高于90%,可用于分离富集。(3)建立集吸附富集、光催化去干扰和高选择性比色传感于一体化的水体Ⅲ检测新方法。以丙烯酸树脂为固定剂,通过自组装法将氮掺杂MoO3固定于纤维素滤纸,可解决固体粉末分离和回收问题;对铁吸附容量高达31.05 mg/g,通过邻二氮菲选择性显色Fe(Ⅲ);利用氮掺杂MoO3良好的光催化降解能力,降解有色干扰物质,去除干扰;结合智能手机与图像处理软件,分析灰度变化,确定Fe(Ⅲ)浓度。该法适用于Fe(Ⅲ)浓度为0.05-5 mg/L的样品现场检测,相关系数0.976,检测限0.05 mg/L,测定结果与ICP-MS相符。
其他文献
煤电厂循环冷却水系统运行过程中,由于冷却水的不断蒸发,水中盐离子、碱度和COD的浓度不断升高,引起系统的腐蚀与结垢,而含磷化学缓蚀阻垢剂的使用不仅引入了大量的磷元素,造
开发高性能、高能量密度和高功率密度的超级电容器,一直是可再生能源领域中的研究热点。过渡金属硫化物、氧化物具有多个活性位点,可加快电子传递和传质速度并能促进电解质向
高能量密度富锂锰基正极材料的比能量密度可达1380Wh kg-1,是新一代锂离子电池的理想材料。与传统的商业化正极材料相比,该类材料具有更宽的电压窗口,而且锰的含量高,更利于
我国作为马铃薯生产大国,内蒙古自治区是重要基地之一,种植中氮肥最大化利用对实现马铃薯高产及获得优良品质至关重要。本研究采用冀张薯12的脱毒薯为材料,使用套盆种植的方
本文针对塔河稠油黏度高、流动性较差的特点,研究影响原油黏度大的主要原因,研制出对塔河稠油适用性较好的SDR-2降黏剂,并对降黏剂的耐温、抗盐、适用性等进行评价。通过对降
己内酰胺常用于纺织、包装等众多工业领域,不过传统的生产己内酰胺的工艺主要以“环己酮-羟胺”路线存在着各种各样的环境污染以及生产经济问题。本文针对液相环己酮氨氧化反
酰胺是非常重要的一类化合物,它不仅是构成蛋白质的基本结构单元,而且也是许多天然产物、医药、农药以及材料的重要组成部分。因此,高效、绿色的酰胺合成方法不仅在合成化学
为了研究稠油活性组分与石油磺酸盐的协同作用,提高稠油采收率,降低采油成本,本文以渤海油田稠油为研究对象,通过测定稠油活性组分与石油磺酸盐溶液的界面张力以及石油磺酸盐
在光伏领域,晶体硅长期占据主导地位,CIGS薄膜太阳电池以其高效率、稳定性好、便于光伏建筑一体化而受到广泛关注。在CIGS太阳电池中通过Cd S缓冲层的引入减少了CIGS薄膜与TC
建筑垃圾污染曾经是一个没有得到足够公众关注的严峻问题,其中大部分建筑垃圾是各种老旧建筑物的拆除或者其他不可抗力而产生的废弃混凝土,它们污染了空气、水源和土地且很难