朱耀武-07401534-石墨烯四氧化三铁复合材料在处理印染废水中的应用-毕业论文

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1、学号：07401534常州大学毕业论文（2011届）题目石墨烯/四氧化三铁复合材料在处理印染废水中的应用学生朱耀武学院石油化工专业班级化工075校内指导教师何光裕专业技术职务副教授校外指导老师专业技术职务二○一一年六月石墨烯/四氧化三铁复合材料在处理印染废水中的应用摘要：本文通过简易的共沉淀方法制备了磁性可分离的石墨烯/四氧化三铁纳米复合材料。本文研究了以GE/Fe3O4复合材料作为催化剂，在光照或加热条件下使H2O2分解为氧化性极高的羟基自由基（·OH），催化降解酸性红RS。本文比较了GE、Fe3O4、及GE/Fe3O4催化脱色试验，GE/Fe3O4的吸附实验和非催化氧化实验的效率

2、，讨论了不同的pH、温度和不同条件（加热、超声和光照）下反应时间对染料溶液脱色效果的影响。实验结果表明，非催化反应效率低下，吸附脱色水平较低，GE、Fe3O4单独使用时催化效果低微，然而GE/Fe3O4复合材料确显示了非凡的催化效果，即在H2O2存在条件下，GE与Fe3O4协同促进大大提高了酸性红RS的降解效果。关键词：磁性、纳米复合物、催化降解、石墨烯/四氧化三铁IITheapplicationofgraphene/Fe3O4compositematerialsindyeingwastewaterAbstract:Amagneticallyseparablegraphene/Fe3

3、O4nanocompositecatalystwaspreparedbyafacileco-precipitationmethod.TheacidredRScatalyticdegradationreactionwasconductedunderultrasonic,irradiantorheatconditionswithgraphene/Fe3O4nanocompositeasthecatalyst,andtheeffectwasdiscussedofdifferentreactionpH,temperatureandthetimeunderdifferentconditions

4、,suchasheat,ultrasoundandirradiant.Incomparisonwiththeefficiencyofphotocatalyticdecolorizationtestwithgraphene,Fe3O4andgraphene/Fe3O4,adsorptionexperimentswithgraphene/Fe3O4andnon-catalyticoxidationexperiments.Theresultsshowedthatnon-catalyticreactionandabsorptionbleachingisinefficient,andtheef

5、fectofusinggrapheneorFe3O4alonewaslow.However,thecatalyticeffectofgraphene/Fe3O4compositeswasremarkable,becausegraphene/Fe3O4servesadualfunctionasthecatalystforphotoelectrochemicaldegradationofacidredRSandthegeneratorofastrongoxidanthydroxylradical(·OH)viaphotoelectrochemicaldecompositionofH2O2

6、undervisiblelightirradiation.Keywords:Magnetic,Nanocomposite,Catalyticdegradation,Graphene/Fe3O4II目次1引言11.1印染废水的概述11.2印染废水的处理方法21.2.1物理法21.2.2化学法31.2.3生物化学法41.3印染废水处理工艺发展的现状和趋势41.4本课题研究的意义62实验部分72.1实验药品和仪器72.1.1实验药品72.1.2实验仪器72.2实验步骤72.2.1氧化石墨的制备72.2.2超声法制备氧化石墨烯82.2.3磁性GE/Fe3O4复合物的制备92.2.4染料废水配

7、制92.3染料脱色的机理93结果与讨论103.1GE/Fe3O4复合材料的表征103.1.1FT-IR分析103.1.2XRD分析103.1.3TEM分析113.1.4GE/Fe3O4复合材料磁性特征123.2不同催化剂催化降解酸性红RS效果的比较123.3不同反应条件对酸性红RS降解效果的影响133.3.1反应温度对酸性红RS降解效果的影响133.3.2H2O2及GE/Fe3O4加入量对酸性红RS降解效果的影响143.3.3pH对对酸性红RS降解效果的影