瞿策:聚丙烯腈基活性碳纤维改性及其对硝基苯酚吸附降解性能研究论文

瞿策:聚丙烯腈基活性碳纤维改性及其对硝基苯酚吸附降解性能研究论文

本文主要研究内容

作者瞿策(2019)在《聚丙烯腈基活性碳纤维改性及其对硝基苯酚吸附降解性能研究》一文中研究指出:对硝基苯酚(英文名称p-nitrophenol,简称PNP),为淡黄色晶体,常温下微溶于水,其在工业上有着广泛的应用。同时也是废水中含有的难降解的具有富集效应的危险物质,对水生生物和人体健康构成不可预估的危害。活性碳纤维(Actived carbon fiber,简称ACF)是一种高科技、性能稳定、用途广泛的新一代高效吸附工程材料。其具有大的比表面积、多的微孔数量、窄的孔径分布、丰富的表面官能团等的结构特征。本文以聚丙烯腈基活性碳纤维毡(PAN-based activatedcarbonfiber,简称PAN-ACF)为研究对象,分别采用草酸改性处理、负载纳米TiO2及纳米ZnO光催化剂以及采用微波催化湿式氧化的方法吸附降解PNP,并讨论过程中对PNP吸附降解能力的影响。通过负载不同浓度的草酸溶液,对PAN-ACF进行改性并制得了羧基化ACF。通过草酸改性后的PAN-ACF对PNP的吸附能力,其随着草酸处理浓度的增加呈现出先增加后降低的趋势。通过浸渍0.5mol/L的草酸溶液来对PAN-ACF进行改性后发现其对PNP的吸附效果最好,其吸附率为98.05%。通过比表面积测试、红外测试、X射线光电子能谱测试等测试手段证明其成功在PAN-ACF上负载草酸,且草酸浓度愈大,其负载至PAN-ACF上草酸的量就变大。化学吸附过程的主反应过程为PNP中的酚羟基与羧基生成酯基。通过喷涂工艺在PAN-ACF上负载纳米TiO2、纳米ZnO,制得了 PAN-ACF/TiO2复合材料及PAN-ACF/ZnO复合材料。PAN-ACF的吸附性能与纳米TiO2、纳米ZnO的光催化性能产生了协同作用,均实现了对水中PNP的有效处理。其原理为光催化剂的催化氧化作用可促使水中PNP向光催化剂的表面进行迁移,并在一定光照条件下分解。从而实现了 PAN-ACF的原位再生,提高了对PNP的处理效果。PAN-ACF/Ti02复合材料、PAN-ACF/ZnO复合材料的最佳负载率分别为5.83%,2.57%。负载率5.83%的PAN-ACF/TiO2复合材料PNP净化效果最佳,在20W/m2的254nm的紫外条件下,吸附率达到了 99.85%。负载率为2.57%的PAN-ACF/ZnO复合材料在在20W/m2强度的254nm的紫外光照下,吸附率达到了 98.31%。通过设计研制一种一体式高压微波反应釜,并使用制得的负载率5.83%的PAN-ACF/TiO2复合材料,采取微波催化湿式氧化方法对PNP分解。通过表征确认PAN-ACF/TiO2复合材料催化剂的催化性能和吸波性能良好,可用来与微波进行耦合催化作用。在使用PAN-ACF/TiO2复合材料通过微波催化湿式氧化的方法来对PNP降解时,体系内部温度、微波输入功率、使用的催化剂浓度和氧化剂浓度对PNP的降解率都有着不同程度的影响。通过实验可知,随着体系内部温度的升高、微波输入功率的增加、使用的催化剂浓度增加和使用的氧化剂浓度增加,其PNP的降解率也增加。

Abstract

dui xiao ji ben fen (ying wen ming chen p-nitrophenol,jian chen PNP),wei dan huang se jing ti ,chang wen xia wei rong yu shui ,ji zai gong ye shang you zhao an fan de ying yong 。tong shi ye shi fei shui zhong han you de nan jiang jie de ju you fu ji xiao ying de wei xian wu zhi ,dui shui sheng sheng wu he ren ti jian kang gou cheng bu ke yu gu de wei hai 。huo xing tan qian wei (Actived carbon fiber,jian chen ACF)shi yi chong gao ke ji 、xing neng wen ding 、yong tu an fan de xin yi dai gao xiao xi fu gong cheng cai liao 。ji ju you da de bi biao mian ji 、duo de wei kong shu liang 、zhai de kong jing fen bu 、feng fu de biao mian guan neng tuan deng de jie gou te zheng 。ben wen yi ju bing xi jing ji huo xing tan qian wei zhan (PAN-based activatedcarbonfiber,jian chen PAN-ACF)wei yan jiu dui xiang ,fen bie cai yong cao suan gai xing chu li 、fu zai na mi TiO2ji na mi ZnOguang cui hua ji yi ji cai yong wei bo cui hua shi shi yang hua de fang fa xi fu jiang jie PNP,bing tao lun guo cheng zhong dui PNPxi fu jiang jie neng li de ying xiang 。tong guo fu zai bu tong nong du de cao suan rong ye ,dui PAN-ACFjin hang gai xing bing zhi de le suo ji hua ACF。tong guo cao suan gai xing hou de PAN-ACFdui PNPde xi fu neng li ,ji sui zhao cao suan chu li nong du de zeng jia cheng xian chu xian zeng jia hou jiang di de qu shi 。tong guo jin zi 0.5mol/Lde cao suan rong ye lai dui PAN-ACFjin hang gai xing hou fa xian ji dui PNPde xi fu xiao guo zui hao ,ji xi fu lv wei 98.05%。tong guo bi biao mian ji ce shi 、gong wai ce shi 、Xshe xian guang dian zi neng pu ce shi deng ce shi shou duan zheng ming ji cheng gong zai PAN-ACFshang fu zai cao suan ,ju cao suan nong du yu da ,ji fu zai zhi PAN-ACFshang cao suan de liang jiu bian da 。hua xue xi fu guo cheng de zhu fan ying guo cheng wei PNPzhong de fen qiang ji yu suo ji sheng cheng zhi ji 。tong guo pen tu gong yi zai PAN-ACFshang fu zai na mi TiO2、na mi ZnO,zhi de le PAN-ACF/TiO2fu ge cai liao ji PAN-ACF/ZnOfu ge cai liao 。PAN-ACFde xi fu xing neng yu na mi TiO2、na mi ZnOde guang cui hua xing neng chan sheng le xie tong zuo yong ,jun shi xian le dui shui zhong PNPde you xiao chu li 。ji yuan li wei guang cui hua ji de cui hua yang hua zuo yong ke cu shi shui zhong PNPxiang guang cui hua ji de biao mian jin hang qian yi ,bing zai yi ding guang zhao tiao jian xia fen jie 。cong er shi xian le PAN-ACFde yuan wei zai sheng ,di gao le dui PNPde chu li xiao guo 。PAN-ACF/Ti02fu ge cai liao 、PAN-ACF/ZnOfu ge cai liao de zui jia fu zai lv fen bie wei 5.83%,2.57%。fu zai lv 5.83%de PAN-ACF/TiO2fu ge cai liao PNPjing hua xiao guo zui jia ,zai 20W/m2de 254nmde zi wai tiao jian xia ,xi fu lv da dao le 99.85%。fu zai lv wei 2.57%de PAN-ACF/ZnOfu ge cai liao zai zai 20W/m2jiang du de 254nmde zi wai guang zhao xia ,xi fu lv da dao le 98.31%。tong guo she ji yan zhi yi chong yi ti shi gao ya wei bo fan ying fu ,bing shi yong zhi de de fu zai lv 5.83%de PAN-ACF/TiO2fu ge cai liao ,cai qu wei bo cui hua shi shi yang hua fang fa dui PNPfen jie 。tong guo biao zheng que ren PAN-ACF/TiO2fu ge cai liao cui hua ji de cui hua xing neng he xi bo xing neng liang hao ,ke yong lai yu wei bo jin hang ou ge cui hua zuo yong 。zai shi yong PAN-ACF/TiO2fu ge cai liao tong guo wei bo cui hua shi shi yang hua de fang fa lai dui PNPjiang jie shi ,ti ji nei bu wen du 、wei bo shu ru gong lv 、shi yong de cui hua ji nong du he yang hua ji nong du dui PNPde jiang jie lv dou you zhao bu tong cheng du de ying xiang 。tong guo shi yan ke zhi ,sui zhao ti ji nei bu wen du de sheng gao 、wei bo shu ru gong lv de zeng jia 、shi yong de cui hua ji nong du zeng jia he shi yong de yang hua ji nong du zeng jia ,ji PNPde jiang jie lv ye zeng jia 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的瞿策,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于聚丙烯腈活性碳纤维论文,改性论文,吸附论文,降解论文,对硝基苯酚论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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