纳米MoS 2 电极光电催化活化亚硫酸盐降解氨氮的研究
发布时间：2024-03-27 21:31
当前,氨氮的处理主要通过生物处理、膜分离、离子交换、化学氧化和折点氯化等传统技术,在新的修复技术方面,电化学氧化去除氨氮的方法存在能耗过高、需外加化学品等问题,而光催化去除氨氮的研究中发现作为主要氧化剂的羟基自由基(·OH)并不适合去除氨物种。从废水中去除NH3-N的有效、低成本和环境友好的方法尚未有报道。近年来,基于氧硫自由基(SO3·-,SO4·-和SO5·-)的高级氧化工艺(AOPs)在废水处理中备受关注。本文采用MoS2纳米片作为光阳极,通过光电催化活化亚硫酸盐产生氧硫自由基,在可见光照射下,实现了氨氮的高效转化,且氨氮主要转化为氮气等气体排出水体。MoS2作为一种典型的过渡金属硫化物,具有半导体性能,可以通过调整其厚度制备出带隙可调的纳米材料,目前液相剥离法因其制备工艺简单、投资少、污染小等优点而成为一种制备二硫化钼纳米材料的常用方法。本文采用液相剥离的方法制备出MoS2...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 氨氮去除的研究现状
1.2.1 传统处理工艺
1.2.2 电化学与光催化氧化技术
1.3 光电催化与氧硫自由基研究现状
1.3.1 光电催化技术
1.3.2 氧硫自由基
1.4 MoS2的研究现状
1.4.1 MoS2的应用
1.4.2 纳米MoS2的制备
1.5 研究目的及主要内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 主要研究内容和技术路线
第2章 试验材料与方法
2.1 试验材料与仪器
2.1.1 试验试剂
2.1.2 试验仪器
2.2 纳米MoS2电极的制备
2.2.1 纳米MoS2的制备
2.2.2 TiO2基底电极的制备
2.2.3 纳米MoS2的负载
2.3 电极材料的测试表征方法
2.3.1 光电流的测试方法
2.3.2 原子力显微镜表征
2.3.3 扫描电镜表征
2.3.4 X射线光电子能谱分析
2.3.5 X射线衍射
2.3.6 拉曼光谱分析
2.3.7 紫外-可见吸收光谱分析
2.3.8 透射电子显微镜分析
2.4 氨氮降解试验
第3章 纳米MoS2及其电极的制备与表征
3.1 纳米MoS2的制备参数优化
3.1.1 超声功率和时间的影响
3.1.2 溶剂体系的影响
3.1.3 离心转速的影响
3.2 纳米MoS2材料的表征
3.2.1 拉曼光谱分析
3.2.2 原子力显微镜分析
3.2.3 透射电子显微镜分析
3.3 MoS2电极的制备
3.3.1 TiO2基底的选择
3.3.2 MoS2负载量的选择
3.4 MoS2电极的表征
3.4.1 扫描电子显微镜表征
3.4.2 X射线光电子能谱分析
3.4.3 X射线衍射分析
3.5 本章小结
第4章 氨氮污染物的降解与机理分析
4.1 氨氮降解中各参数的影响
4.1.1 初始p H
4.1.2 外加偏压
4.1.3 溶解氧浓度
4.1.4 亚硫酸钠浓度
4.1.5 氨氮浓度
4.2 氨氮降解机理分析
4.2.1 氨氮的降解途径
4.2.2 氨氮的降解产物研究
4.3 本章小结
第5章 MoS2电极的优化及氨氮降解
5.1 WS2/MoS2复合电极的制备
5.1.1 纳米WS2的制备
5.1.2 WS2/MoS2复合电极的制备
5.2 WS2/MoS2复合电极的表征
5.2.1 扫描电子显微镜表征
5.2.2 拉曼光谱分析
5.2.3 X射线衍射分析
5.2.4 电化学阻抗分析
5.3 氨氮污染物的降解
5.3.1 不同电极的氨氮降解试验
5.3.2 氨氮浓度的影响
5.3.3 复合电极的稳定性研究
5.3.4 降解机理研究
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：3940524
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 氨氮去除的研究现状
1.2.1 传统处理工艺
1.2.2 电化学与光催化氧化技术
1.3 光电催化与氧硫自由基研究现状
1.3.1 光电催化技术
1.3.2 氧硫自由基
1.4 MoS2的研究现状
1.4.1 MoS2的应用
1.4.2 纳米MoS2的制备
1.5 研究目的及主要内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 主要研究内容和技术路线
第2章 试验材料与方法
2.1 试验材料与仪器
2.1.1 试验试剂
2.1.2 试验仪器
2.2 纳米MoS2电极的制备
2.2.1 纳米MoS2的制备
2.2.2 TiO2基底电极的制备
2.2.3 纳米MoS2的负载
2.3 电极材料的测试表征方法
2.3.1 光电流的测试方法
2.3.2 原子力显微镜表征
2.3.3 扫描电镜表征
2.3.4 X射线光电子能谱分析
2.3.5 X射线衍射
2.3.6 拉曼光谱分析
2.3.7 紫外-可见吸收光谱分析
2.3.8 透射电子显微镜分析
2.4 氨氮降解试验
第3章 纳米MoS2及其电极的制备与表征
3.1 纳米MoS2的制备参数优化
3.1.1 超声功率和时间的影响
3.1.2 溶剂体系的影响
3.1.3 离心转速的影响
3.2 纳米MoS2材料的表征
3.2.1 拉曼光谱分析
3.2.2 原子力显微镜分析
3.2.3 透射电子显微镜分析
3.3 MoS2电极的制备
3.3.1 TiO2基底的选择
3.3.2 MoS2负载量的选择
3.4 MoS2电极的表征
3.4.1 扫描电子显微镜表征
3.4.2 X射线光电子能谱分析
3.4.3 X射线衍射分析
3.5 本章小结
第4章 氨氮污染物的降解与机理分析
4.1 氨氮降解中各参数的影响
4.1.1 初始p H
4.1.2 外加偏压
4.1.3 溶解氧浓度
4.1.4 亚硫酸钠浓度
4.1.5 氨氮浓度
4.2 氨氮降解机理分析
4.2.1 氨氮的降解途径
4.2.2 氨氮的降解产物研究
4.3 本章小结
第5章 MoS2电极的优化及氨氮降解
5.1 WS2/MoS2复合电极的制备
5.1.1 纳米WS2的制备
5.1.2 WS2/MoS2复合电极的制备
5.2 WS2/MoS2复合电极的表征
5.2.1 扫描电子显微镜表征
5.2.2 拉曼光谱分析
5.2.3 X射线衍射分析
5.2.4 电化学阻抗分析
5.3 氨氮污染物的降解
5.3.1 不同电极的氨氮降解试验
5.3.2 氨氮浓度的影响
5.3.3 复合电极的稳定性研究
5.3.4 降解机理研究
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：3940524
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