ZnO/纤维素复合材料的光降解性能研究开题报告
2021-08-08 02:39:48
全文总字数:619字
1. 研究目的与意义
纤维素是地球上较为丰富的高分子材料,是一种重要的资源。广泛地用于纺织,印染,石油钻探,造纸,陶瓷,合成洗涤,日用化工,石墨制品,铅笔制造,卷烟,涂料,建筑用胶等行业。最近,用石油为原料的合成高分子对环境造成了极大的危害,人们把注意力放到了可再生资源纤维素上。有助于可持续发展战略。含苯酚的废水对自然环境的危害非常严重,如长期饮用苯酚污染的水,可引起慢性中毒反应,出现头晕、头痛、皮疹、食欲下降、呕吐、腹泻等消化道症状。苯酚除了对人类有毒性作用外,对水中的藻类、鱼虾等也有慢性毒性,可抑制这些水中生物的生长,甚至导致死亡。有研究显示,当水中苯酚浓度大于5mg/L时,会使鱼类中毒死亡。在苯酚致突变、致癌和生殖毒性实验中,只要达到相应阈值,均有阳性发现。如果用含苯酚的废水灌溉农田,可使农作物减产或枯死。利用纤维素催化降解性能来降解水中的苯酚已达到降低污水中的苯酚浓度。从而减伤对环境的危害。
2. 国内外研究现状分析
厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室采用电化学阳极氧化法在钛基体上制得了高度致密的、有序的、均匀的TiO2纳米管阵列。用SEM、XRD等对其表面形貌和结构晶型进行了表征和分析。以TiO2纳米管阵列为光催化剂对废水中典型的有机污染物――苯酚进行了光催化降解,考察了影响光催化降解速率的因素。结果表明,在紫外光照下,苯酚水溶液的pH=3、苯酚浓度=10.0mg/L时,具有锐钛矿相结构的TiO2纳米管阵列的光催化效果最好,相同条件下与溶胶凝胶法制备的纳米TiO2颗粒膜的光催化降解速率进行对比,前者比后者提高了近一倍。
3. 研究的基本内容与计划
本课题主要用沉淀法制备zno/纤维素复合材料,探索反应温度、时间、溶剂不同 配比等不同制备条件,并选取最优条件;在100ml20mg/l 的苯酚溶液中加入zno/ 纤维素复合材料在磁力搅拌器上搅拌,在紫外光照射下对苯酚溶液进行降解,研 究复合材料的光催化降解性。
第一阶段:一到三周,熟悉氧化锌纤维素样品的制备,各种实验仪器的使用。
完善实验操作步骤。
4. 研究创新点
本课题采用了自制的zno复合光催化材料,在紫外光照射条件下,以低浓度苯酚溶液为模拟废水,研究自制复合材料的光催化性。
对苯酚初始浓度,光催化剂用量对光催化降解效果进行了研究。
后面通过亚甲蓝溶液代替苯酚测氧化锌纤维素的光降解性能。
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