摘要：作为一种高级氧化技术，光助Fenton技术利用反应中产生的强氧化性羟基自由基可将难降解有机物快速降解，最终转化为无机盐、H_2O和CO_2等无害物质。但是传统的光助Fenton反应在均相中进行，容易产生铁泥沉淀继而产生二次污染，同时其反应的pH适应范围窄（最适pH为3~4），另外大多数光助Fenton试剂对太阳光利用率低下，由此光助Fenton的实际运用受到较大的限制。本探讨通过离子交换的方式，采取掺杂稀土金属Ce及金属螯合物的方式制备光助Fenton试剂并将其负载到天然蒙脱石上，以期改善催化剂的催化性能，克服上面陈述的传统光助Fenton试剂的缺陷。实验通过X射线衍射浅析（XRD）、X射线荧光光谱浅析（XRF）、氮气吸附-脱附浅析、紫外-可见漫反射浅析（UV-Vis DR）等表征技术对催化剂的物理化学结构进行浅析，为光催化论述提供依据。光催化实验以活性艳蓝为目标污染物，测试催化剂在不同实验条件下的光催化性能。探讨取得的结论如下：本论文制备了不同Ce掺杂比例的羟基铁铝插层蒙脱石、铁插层蒙脱石和谷氨酸螯合铁插层蒙脱石。表征结果显示掺杂Ce的羟基铁铝插层蒙脱石的层间距和比表面积增大，表明插层剂进入了蒙脱石层间。掺杂Ce增强了催化剂的光反应活性，其对活性艳蓝的降解效率比未掺杂的催化剂高。光催化效率的提升受到Ce掺杂量的影响，最佳掺杂量为1.0%。制备得到的谷氨酸螯合铁插层蒙脱石的层间距离由原土的1.54nm增加至1.93nm，而铁插层蒙脱石为1.56nm，XRF及XPS全谱扫描结果均显示谷氨酸螯合铁插层蒙脱石的Fe含量显著高于蒙脱石和铁插层蒙脱石，表明蒙脱石对谷氨酸螯合铁的亲和力大于水合铁离子，对其有较大的吸附量，由此利用谷氨酸螯合铁比常用的铁盐插层剂对蒙脱石的改性效果好。FTIR及XPS表征结果表明螯合环边上的N的化学形态产生较显著的变化，而位于环中心的Fe则由于螯合的稳定作用不受外界离子的干扰及插层历程的影响，化学形态未发生大的变化。对活性艳蓝的光催化降解实验结果表明谷氨酸螯合铁插层蒙脱石在黑暗中的Fenton反应在100min时对染料的脱色率为23.0%，而在太阳光照射下其脱色率在100min时达到100%。在相同的光催化条件下铁插层蒙脱石的脱色率仅为21.5%。同时谷氨酸螯合铁插层蒙脱石能在中性条件下仍有良好的催化效率，对pH的适应范围较广。由此，谷氨酸螯合铁在实际光催化中有很大的运用潜力。关键词：插层蒙脱石论文Ce论文谷氨酸螯合铁论文光助论文Fenton论文太阳光论文
本论文由www.808so.com摘要5-6
Abstract6-10
第一章 绪论10-22
1.1 光助Fenton反应机理10-12
1.2 光助Fenton反应的运用12-14
1.3 光助Fenton试剂的改良14-18
1.4 蒙脱石概况18-20
1.4.1 蒙脱石的性质和结构18
1.4.2 蒙脱石的电荷18
1.4.3 蒙脱石的吸水膨胀性18-19
1.4.4 蒙脱石的离子交换和吸附性能19
1.4.5 蒙脱石改性策略19-20
1.5 本课题探讨目的与作用20-21
1.6 探讨的主要内容21-22
第二章 掺杂Ce的羟基铁铝插层蒙脱石及谷氨酸螯合铁插层蒙脱石的制备22-27
2.1 实验材料22
2.2 实验主要仪器和设备22-23
2.3 插层蒙脱石的制备23-27
2.3.1 掺杂Ce的羟基铁铝插层蒙脱石的制备23-25
2.3.2 谷氨酸螯合铁插层蒙脱石的制备25-27
第三章 插层蒙脱石的表征27-43
3.1 表征策略27-30
3.1.1 X射线粉末衍射浅析（XRD）27
3.1.2 红外光谱浅析（FTIR）27-28
3.1.3 X 射线荧光光谱浅析（XRF）28
3.1.4 比表面积和孔结构浅析28-29
3.1.5 X射线光电子能谱（XPS）29-30
3.1.6 紫外可见漫反射吸收光谱（UV-Vis DR）30
3.2 催化剂表征结果浅析30-40
3.2.1 掺杂Ce的羟基铁铝插层蒙脱石的表征结果浅析30-35
3.2.2 谷氨酸螯合铁插层蒙脱石的表征结果浅析35-40
3.3 本章小结40-43
第四章 掺杂Ce的羟基铁铝插层蒙脱石的光催化性能探讨43-49
4.1 光催化实验步骤43-44
4.2 光催化实验结果浅析44-48
4.2.1 不同Ce掺杂量对光催化效果的影响44-45
4.2.2 不同反应系统中的光催化效果45-46
4.2.3 不同催化剂投加量对催化剂的光催化效果的影响46
4.2.4 不同H_2O_2初始浓度对催化剂的光催化效果的影响46-47
4.2.5 不同pH条件对催化剂的光催化效果的影响47-48
4.3 本章小结48-49
第五章 谷氨酸螯合铁插层蒙脱石的光催化性能探讨49-57
5.1 光催化实验步骤50
5.2 光催化实验结果50-55
5.2.1 不同反应系统中催化剂的光催化效果50-51
5.2.2 催化剂投加量对催化效果的影响51-52
5.2.3 H_2O_2初始投加量对催化效果的影响52
5.2.4 pH对催化效果的影响52-53
5.2.5 UV和太阳光的比较53-54
5.2.6 光照强度对催化效果的影响54
5.2.7 掺杂Ce对催化效果的影响54-55
5.3 本章小结55-57
结论与展望57-59
结论57-58
展望58-59
参考文献59-68
攻读硕士学位期间取得的探讨成果68-69
致谢69-70
附件70
脱石。表征结果显示掺杂Ce的羟基铁铝插层蒙脱石的层间距和比表面积增大，表明插层剂进入了蒙脱石层间。掺杂Ce增强了催化剂的光反应活性，其对活性艳蓝的降解效率比未掺杂的催化剂高。光催化效率的提升受到Ce掺杂量的影响，最佳掺杂量为1.0%。制备得到的谷氨酸螯合铁插层蒙脱石的层间距离由原土的1.54nm增加至1.93nm，而铁插层蒙 WWw.808so.com 808论文查重
探讨谷氨酸插层蒙脱石制备及其对活性艳蓝光催化脱色性能学术
更新时间：2024-02-16
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