用于染料废水处理的InVO4的低温固相合成及InPO4的形貌可控水热合成

摘要

本文采用一种新的低温固相法制备InVO4,并使用X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)技术对产物进行分析表征。实验结果表明:
　　(1)通过改变研磨时间,改变反应时间和反应温度,得到了合成正交相InVO4的最佳条件。
　　(2)通过添加不同种类的表面活性剂可以得到单斜相InVO4,然后将得到的单斜相InVO4加热,又可以得到正交相InVO4。
　　(3)通过添加不同种类的表面活性剂进行研磨,然后加热到合适的温度,可以得到不同的形貌的InVO4,以亚甲基蓝染料溶液为降解对象,比较了不同形貌的InVO4的光催化效果,结果表明:球形形貌的InVO4的可见光催化活性最高,在120min时,对亚甲基蓝染料溶液的降解率可达78.68％。
　　同时,本文也研究了原料经过研磨30min后,在140℃下干燥12h合成的InVO4对MB和NR两种染料的吸附特性,通过改变吸附剂剂量、染料溶液pH值、盐浓度、温度、染料初始浓度和吸附时间来考察这些因素对吸附过程的影响,实验结果表明染料吸附过程是一个快速的过程,并能遵循准二级动力学方程,吸附过程可以用Langmuir热力学模型进行很好地描述,MB和NR的最大吸附容量分别是:196.43mg/g和209.92mg/g。ΔG为负值以及ΔH为正值揭示吸附过程是一个自发、吸热的过程,吸附效率会随着吸附剂剂量,反应时间,初始染料浓度和温度的变化而变化,但是染料溶液pH值和盐浓度对吸附过程的影响却很小,所有的结果都能证明InVO4在实际应用中可以作为一种有前景的吸附剂。
　　采用水热法无需加入任何添加剂,通过调控反应液pH值和反应温度制备了不同形貌的正交相InPO4晶体,研究了温度和pH值对产物形貌的影响。利用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和形貌进行了表征。实验结果表明,水热温度与反应液pH值对晶体结构和形貌有很大影响。酸性条件有利于形成正交相的InPO4。不同的水热温度与反应液pH值下,得到了不同形貌的正交相InPO4。当反应温度为160℃,反应液pH值为0.5、1.0、1.5时,产物形貌分别为多面体、类蘑菇状、带有孔洞的球状;当反应温度为180℃,反应液pH为1.5、2.0、2.5时,产物形貌分别为规则的球体、细长晶体组成的花状、粗短晶体组成的花状。

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第一章 前言

1.1 染料废水的来源、特点及危害

1.2 染料废水的处理方法

1.3 InVO4光催化剂和吸附剂的性质以及它们的制备方法

1.4 InPO4的晶体性质和制备方法

1.5 本文的研究思路

参考文献

第二章 低温固相法合成InVO4及其光催化降解染料

2.1 引言

2.2实验部分

2.3 实验结果与讨论

2.4 本章小结

参考文献

第三章 InVO4对MB和NR阳离子染料的吸附

3.1 引言

3.2实验部分

3.3实验结果与讨论

3.4 本章小结

参考文献

第四章 温度和pH值对水热法合成InPO4的影响

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

参考文献

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2 展望

硕士期间发表论文情况

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