MoS2復合材料的制備及其用于廢水中有機污染物的去除研究.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩94頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、酚類化合物和染料是印染廢水中的主要有機污染物,多數酚類化合物具有含量高、毒性大等特點,印染廢水具有COD含量高、透光度低等特點。根據酚類和印染廢水的特點,可知單一的處理方法難以將有機廢水中的有機污染物去除完全。本文以光催化和類Fenton氧化技術結合可以提高廢水中酚類等有機污染物降解效率,該方法具有安全、簡單、效率高等特點,且催化劑不能造成二次污染。
  本論文研究制備了MoS2及其MoS2復合材料并對苯酚、鄰苯二酚、亞甲基藍、甲

2、基橙和羅丹明B的去除進行了研究,主要實驗研究結果如下:
  (1)采用溶劑熱法合成不同形貌的MoS2材料,同時研究反應溫度、原料配比和不同穩(wěn)定劑對產物的性能的影響。通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、XPS等手段表征分析結構形貌特征。結果顯示其形貌為規(guī)則的片層狀構架,此結構是由許多納米片相互堆疊和互交形成,粒徑分布均一。以苯酚水溶液為模擬廢水,MoS2/PVP催化劑在H2O2和可見光存在條件下,研究了苯酚溶液初始pH值

3、、催化劑濃度、反應溫度和苯酚濃度對催化降解苯酚的影響,確定降解苯酚模擬廢水的最佳條件:pH=8.0、催化劑濃度為1.5 g/L和反應溫度40℃對苯酚的降解率為98.7%,COD去除率達到65%。且得出苯酚模擬廢水降解過程的動力學遵循一級反應動力學。通過對比在可見光和H2O2同時存在或單獨H2O2存在條件下催化降解苯酚,在使用光照和H2O2同時存在的條件下的降解速率為0.0612min-1,是在H2O2存在條件下類-Fenton的降解速率

4、(0.01875 min-1)的3.26倍,說明光照對降解有很大影響;同時MoS2催化劑在降解過程中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。
  (2)通過原位生長的方法,在不同溫度下將MoS2納米片生長在Fe3O4顆粒表面制備Fe3O4@MoS2核-殼復合材料,通過SEM、TEM、XRD、BET和VSM分析方法進行了表征,表征結果顯示在反應溫度180℃時MoS2納米片較為均勻的負載在Fe3O4顆粒表面,且比表面積為114.2 m2/g。較Fe3O4

5、磁化強度值有所減少。選擇鄰苯二酚為降解目標物,研究結果表明:在H2O2濃度10.0 mmol/L,催化劑投加量1.0 g/L,鄰苯二酚濃度為50 mg/L,pH=7.2的操作條件下,鄰苯二酚廢水的去除率和COD去除分別能達到99%和90%,鄰苯二酚降解過程遵循一級反應動力學。在光照和H2O2同時存在的條件下降解速率較單獨H2O2和光照的降解速率快很多,其催化反應速率是它的光催化和Fenton氧化速率簡單加和的2倍,說明在降解的過程中Fe

6、3O4和MoS2具有協(xié)同增效作用。對于模擬鄰苯二酚廢水來說,催化劑重復使用對催化活性幾乎沒有影響,重復使用4次后,催化活性僅降低了5%,說明Fe3O4@MoS2核-殼復合材料在降解過程中穩(wěn)定性較好。
  (3)通過高溫碳化方法,制備MoS2@C核-殼復合材料,通過掃描電鏡、X射線衍射、比表面積和拉曼分析方法進行了表征,表征結果顯示在反應溫度850℃時炭納米片較為均勻的包在MoS2納米片表面,且比表面積為586 m2/g。處理堿性染

7、料亞甲基藍(MB)廢水,結果表明:MoS2@C核-殼復合材料吸附亞甲基藍較單獨MoS2的吸附效果好。試驗探究在吸附溫度為45℃,pH值為近中性偏堿性和吸附劑濃度為1.75 g/L實驗條件下,亞甲基藍的去除率為99.7%。在不同吸附溫度和吸附初始濃度的準二級動力學模型的相關系數R2>0.999,較準一級動力學模型能夠很好地描述MoS2@C復合材料吸附MB過程。Dubinin-Radushkevch、Temkin和Langmuir模型可以更

8、好的描述MB的吸附過程,Langmuir單分子層吸附量最大達到276.4 mg/L。根據Dubinin-Radushkevch模型計算吸附亞甲基藍的吸附勢能均值為3.53 kJ/mol,說明MoS2@C復合材料吸附MB過程為吸熱反應,熱力學分析知:實驗在不同初始濃度、不同溫度下MoS2@C復合材料吸附MB的△G的最大值為-1.77 kJ/mol,最小值為-12.77 kJ/mol,吸附熱△H的范圍1.24~6.81 kJ/mol,反應熵

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論