用化学需氧量指数法研究亚甲基蓝的可见光光电催化脱色反应机理

来源 :西北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jackyz
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
本文以玻璃碳为基底材料,采用电化学沉积法并结合连续化学浴沉积法制备了一种CuInSe2/Ag3PO4@Ag IO4/GC新型复合光电极,这种具有多种材料间异质结结构的复合修饰光电极呈现出较高的光电催化稳定性,用可见光区光源照射时该电极对有机染料分子具有良好的光电催化降解能力。同时,对既有的两步微波辅助消解测定COD的方法作了改进试验,使它能适用于高盐有机染料废液样品分析和光电催化的实验研究工作。实验中,以60 W的白炽灯作为辐照光源,以吩噻嗪染料亚甲基蓝(MB)为探针分子,通过检测MB光电催化反应过程中的紫外-可见吸收光谱、化学需氧量指数(COD)值和反应混合物的水相红外吸收光谱变化,对MB分子的光电催化脱色反应机理进行了重点研究。结果表明:在光电催化脱色反应过程中,MB分子的吩噻嗪母核结构仅发生部分降解,但并未彻底矿化为无机物;再结合紫外和红外光谱实验证据,提出了一个可解释MB光电催化脱色反应本质的新机理。本论文的工作主要有以下三个部分:第一部分:CuInSe2/Ag3PO4@Ag IO4/GC复合光电极的制备及其可见光光电催化性能研究以玻璃碳为基底材料,采用电化学沉积法并结合连续化学浴沉积法成功制备了一种CuInSe2/Ag3PO4@Ag IO4/GC新型复合光电极。通过实验优化得到制备Ag3PO4@Ag IO4复合膜的最佳料液比例,从而形成一种具有多种材料间异质结结构的新型光电极,并用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)技术对该光电极的表面形貌和复合修饰物进行了表征。以60 W的白炽灯泡作为可见光光源,用初始浓度0.050 mmol/L的MB溶液为测试液,对该复合光电极的光电化学特性以及光电催化性能进行实验评测,响应光电流值为0.47,光电降解60 min时MB总脱色率可以达到88.4%,经过多次重复使用后其光电催化性能保持不变,表明该复合光电极的光催化稳定性较好。第二部分:用两步湿化学微波消解法测定高盐有机染料废液的COD值采用高锰酸钾、硫酸高铈作为化学需氧量(COD)测定的主要氧化剂,结合微波辅助两步湿化学消解法对含高盐有机染料废液进行消解处理,极大地提高了对有机染料分子的总消解率,建立了一种适用于含高盐有机染料废液COD指数的快速测定方法。以添加硫酸盐和磷酸盐的亚甲基蓝为模拟试样,通过加入适量Ca(NO3)2以化学沉淀法消除SO42-和PO43-的影响后,对Ca(NO32的加入量、微波消解时间、消解液的酸碱度等实验条件进行了优化。结果表明:在最佳条件下,模拟试样中对MB染料分子的平均消解率可达到99.96%,测得化学需氧量的线性响应范围为1.066.0 mg O2 L-1,R2=0.9999。此外,用该方法对同时含H2O2和MB染料的模拟高盐有机染料废液进行了验证性COD测定,测得其化学需氧量的线性响应范围为1.260.0 mg O2 L-1,R2=0.9999,表明这种新方法完全适用于对高盐有机染料废液低水平COD指数的分析测定。第三部分:用COD指数法研究亚甲基蓝的可见光光电催化脱色反应机理采用CuInSe2/Ag3PO4@Ag IO4/GC复合光电极对MB染料进行可见光光电催化降解,对降解反应的基本条件进行了优化,并按上节提出的改进分析方法对MB光电催化反应进程中分时取出的电解液样品COD值进行了测定,再结合紫外-可见吸收光谱、反应混合物的水相红外吸收光谱变化对亚甲基蓝的脱色反应机理进行了实验研究。结果表明:在固定可见光辐照时间、强度和光电极受光面积的条件下,当光电极外加偏压为+0.61 V(vs.SCE),H2O2促进剂的初始浓度为0.42mmol/L,用浓度为0.15 mol/L的Na2SO4(p H=2.7)为支持电解质时,对0.050 mmol/L的MB测试样溶液光照反应45 min时其脱色率与矿化率的比值达到8.5,还发现伴随MB光电催化反应进行反应池内有少量有机沉淀产物生成,再结合其它光谱实验证据,我们推断出MB分子在光电脱色反应中其吩噻嗪母核结构仅发生了部分降解,并提出一个可解释MB光电催化脱色反应本质的新机理。
其他文献
422—453年,北魏与刘宋南北两个政权的国力同时兴盛,北方在这一时间段内完成了统一,南方在这一时间段内出现了著名的“元嘉之治”。南北对峙双方自然免不了利益的争夺,而南北又同时兴盛,争夺自然是更加的激烈。国与国之间争夺最激烈的情况就是战争,这一时期南方主动北伐三次,北方主动南下两次,双方争夺第三方一次。学界对这一时期南北军事冲突的研究成果丰硕,但将这一时期的军事冲突作为一个整体去研究仍有所欠缺。基
目前在水闸老化评估时,由于客观条件的限制或者经济上的原因,有时不以取得全部必需的资料,给评估造成困难,本文提出了利用已有评估经验和科研成果,根据已知推断未知,使灰色系统白化
将硅粉混凝土室内耐久性的系统试验,现场应用及暴露试件检查结果与普通混凝土相比,硅粉混凝土是一种较为密实,能抗氯离子渗透,抗碳化,具有高强,优质,耐久的建筑材料,腚在港工工程中推
本文提出了一种水闸老化的模糊集合论评估方法,该方法是:首先把水闸分解成部件,然后就每个部件的安全性,适用性和耐久性及其所属的若干单因素评估指标,计算出部件老化的综合隶属度
从连续复利的角度,对原始的基于加工特征的成本一公差函数进行改进,提出改进的加工成本一公差模型.基于改进的加工成本一公差模型,构造了以改进后的加工成本与质量损失成本之和最
转座子或转座元件是大多数真核生物基因组的主要组成成分。甘蓝(Brassica oleracea)基因组比白菜(B.rapa)大主要是转座子的扩增差异造成的。然而,这两个芸薹属近缘物种转座子表达
来自国外媒体报道,美国宝洁辛辛那提公司近期在薄膜制品研发技术上取得了很大进展,并申请获得了专利。该专利可以更好的,更可持续而非降低薄膜厚度的方式节省了薄膜和封装成本。
利用Pro/Engineer的参数化设计功能,建立斜齿圆柱齿轮的几何参数模型,采用扫描混合特征的方法创建实体模型。设计人员只需要输入斜齿圆柱齿轮的已知参数,就可以迅速精确地生
DUM038组合机床振动爬行故障的研究与治理广西玉柴机器股份有限公司杨素娥,梁竹,田燕一、前言我公司装备设计能力为年生产1万台YC6105QC柴油机。在1993年顺利地完成了年产3.8万台的生产任务,1994年,公司的方
文章旨在建立一种种子序列介导的可控遗传操作—microRNA靶基因指纹图谱(MicroRNA targets fingerprint,MTFP),用于在基因表达检测中筛选与特定microRNA相关的靶基因。在设定上