石墨烯-氧化锌复合催化剂的制备及光催化降解氨氮开题报告

1. 研究目的与意义

水中存在的氨氮能够产生水体富营养化等危害。

水中氨氮的去除非常必要。

氨氮去除方法有多种,物理化学法有折点氯化法、空气吹脱法、化学沉淀法、液膜法、电渗析除氨氮法、催化湿式氧化法、土壤灌溉法、循环冷却水系统脱氨法;生物脱氮法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达70 %-95 % ,主要有传统硝化反硝化、短程硝化反硝化、同时硝化反硝化、厌氧氨氧化。

2. 研究内容和预期目标

将zno和氧化石墨烯有机结合起来,采取较为简单的方法制备出更为高效和成本低廉的复合光催化剂,在光催化降解有机污染物领域具有重大意义。

具体研究内容如下：1）查阅石墨烯-氧化锌复合催化剂的制备及光催化降解氨氮的文献。

2）参照文献的方法研究石墨烯-氧化锌复合催化剂的制备及光催化降解氨氮的降解规律。

3. 研究的方法与步骤

1.氧化石墨烯的制备在一定量washed石墨烯中依次加入浓硫酸，kmno4，去离子水，30%h2o2搅拌溶解，过滤，水洗，烘干。

2.常见的制备纳米氧化锌的方法一般以锌盐为锌源，碳酸弱碱盐为沉淀剂，形成前驱体，经洗涤、干燥后灼烧，可得纳米氧化锌3.制备形状规则的纳米锌粉利用滚压振动磨在干法室温条件下制备出形状规则的纳米锌粉，在260℃下与水蒸汽接触发生水解氧化还原反应，得到棒状和块状结构共存的氧化锌纳米复合结构4.光催化降解试验氧化催化法量取一定体积一定度双氧水于50ml比色管中，加入石墨烯-氧化锌复合催化剂，以紫外光为光源进行光催化脱色试验浓度有机溶液及一定浓，间隔时间取样，分析测定有机溶液吸光度。

同时进行加负载型催化剂不光照（暗室）和不加催化剂光照的空白实验。

4. 参考文献

[1] 曹书勤，刘畅，茹晶.珍珠岩表面改性及对2,4-二硝基苯肼的吸附研究[J].非金属矿，2008,31（5）：66-68.[2] HOSSEIN I S N, BORGHEI S M, VOSSOUGH I M, et al. Immobilization of TiO2on perlite granules for photocatalytic degradation of phenol[J].Appl Catal B, 2007,74:53-62.[3] M EHMETD,MAHIR A.Removal of methyl violet from aqueous solution by perlite[J]. J Colloid and Interface Sci, 2003,267:32-41.[4] CHAKIR A,BESSIERE J.A comparative study of the removal of trivalentChromium from aqueous solutions by bentonite and expanded perlite[J].JHazard materi 2002,B95:29-46.[5] 王小治，高芡芡，葛晓梅，雍卫卫，封克，郭荣 CTMAB/TiO2表面修饰膨胀珍珠岩光催化降解水中对硝基苯酚（环境科学研究，2010年6月刊出）[6] 高会，张硕慧，熊德琪，等.苯酚、苯胺对两种海洋生物的急性毒性研究[J].海洋环境科学，2006,25（S1）：33-36.[7] 程丽华，黄君礼，高会旺. Fenton 试剂对水中酚类物质的去除效果研究[J].环境科学与技术，2004,27（4）：3-4,19.[8] 皱伟斌，膨胀珍珠岩保温材料及其应用[J].煅烧技术，2008,5:15-16.[9] 杨阳，陈爱平，古宏晨，等.以膨胀珍珠岩为载体的漂浮型TiO2光催化降解水面 浮油[J].催化学报，2001,22（2）：177-180.[10] OLLIS D F,PEL IZZETTI E, SERPONE N. Photocatalyzed destruction of waterContaminants[J]. Environ Sci Technol,1991,25(9):1523-1529.[11] HOFFMANN M R,MARTN S T, CHOTW, et al ENvionmental applications ofSemiconduct photocatalysis[J]. Chen Rev,1995,95(1):69-96.[12] FUJISHMA A,RAO T N, TRYK D A. Titanium dioxide photocatalysis [J]. Joumal of Photochem Photobiol C:Photochemistry Reviews,2000,1(1):1-21[13] 乔世俊，赵爱平，徐小莲，等.二氧化钛光催化降解处理氨氮废水[J].环境科 学研究，2005,18（3）：43-45.[14] AARTHI T,PRASHANTHI N,GIRDHAR M. Photocatalytic degradation of Azure And Sudan dyes using nano TiO2[J]. J Hazard Materi,2007,149(3):725-734.[15] 彭人勇，刘淑娟，丁禄彬.玻璃弹簧负载TiO2光催化降解甲醛的影响因素[J]. 环境科学研究，2009,22（4）：490-495.[16] Xu YM,Lu HQ.J. Photochem. Photobiol.A,1999,12:57-60.[17] Chen MM,Ma W H,Li J,etal.Envion.Sci. Technol.2004,38:1569-1575.[18] Lv XJ,Xu YM,Lv KL,etal.J.Photochem. Photobiol.A,2005,12:121-127.[19] Plgnatello JJ. Envion. Sci. Techol.,1992,26:944-951.[20] 范崇政，肖建平，丁延伟.纳米TiO2的制备与光催化反应研究进展[J].科学通 报，2001，46（4）：265-272.

5. 计划与进度安排

(1)第1-2周（2022年3月2日2022年3月13日）查阅文献资料。

(2)第3-4周(2022年3月13日2022年3月25日) 作开题报告。

(3)第5-14周(2022年3月25日2022年5月20日)进入实验室做毕业论文实验(4)第15周(2022年5月21日2022年5月27日)分析总结数据、撰写毕业论文。