机械催化论文-尤慧琳

机械催化论文-尤慧琳

导读:本文包含了机械催化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:铌酸钠,压电效应,热释电效应,机械催化

机械催化论文文献综述

尤慧琳[1](2018)在《铌酸钠铁电纳米材料机械催化和热催化染料降解研究》一文中研究指出近年来,纺织工业的有机染料废水造成了非常严重的环境污染问题和人类健康问题。迄今为止,科学家们已经开发出物理、化学和生物等多种染料废水处理技术,但仍存在许多问题。众所周知,振动能和热能是日常生活环境中非常普遍的两种能源。通过收集环境中的振动能和热能,两种新的环境友好型的染料废水处理方法一机械催化和热催化被设计出来。本论文主要研究了 NaNbO3铁电纳米材料的制备以及其热催化性能和机械催化性能。具体内容如下:1、NaNbO3铁电纳米材料在室温温差下热催化降解染料水热合成了 NaNbO3铁电纳米材料,以浓度为~5 mg/L罗丹明B有机染料的水溶液作为降解目标,研究了 NaNbO3铁电纳米材料的热催化性能。热催化染料降解主要归因于热释电材料的热释电效应和电化学氧化还原作用。此外,颗粒形貌对热催化性能的影响也被研究。在23-50℃的冷-热循环下,NaNbO3纳米棒,纳米片和纳米立方体对于罗丹明B染料的热催化降解率分别为96%,76%和33%。这主要归因于不同的催化剂形貌导致的比表面积的差异对催化剂表面化学活性的影响。2、NaNbO3铁电纳米材料机械催化降解染料以浓度为~5mg/L罗丹明B有机染料的水溶液作为降解目标,经过持续120 min的振动催化,罗丹明B溶液的降解率达80%以上。此外,中间产物强氧化活性物种羟基自由基也被捕捉到,这表明压电效应对于实现机械催化的重要作用。催化剂的重复利用性能也被加以实验研究。回收的NaNbO3纳米材料在经过4次催化实验后,对罗丹明B溶液机械催化降解率仍达到75%以上。3、NaNbO3铁电纳米材料的机械-热联合催化降解染料利用NaNbO3纳米棒的压电、热释电效应,对其进行机械-热联合催化降解染料的性能测试,探究机械-热联合催化效应对催化效率的影响。对于罗丹明B染料,NaNbO3纳米棒的热催化、机械催化,机械-热联合催化降解率分别为63%,75%和87%。机械-热联合催化的降解率高于单一的机械催化或者热催化。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2018-03-12)

夏云涛[2](2018)在《铁电钛酸钡纳米线机械催化和热催化染料废水降解研究》一文中研究指出在目前印染工业废水污染日益严重的情况下,一系列物理、化学、生物方法被开发利用来降解这些危害很大的有机染料废水。其中半导体光催化作为一种绿色环保的催化方式受到了广泛地关注,发展很快。但由于大多数半导体光催化剂禁带较宽,导致了其光吸收范围窄,降解效率较低,严重阻碍了其应用发展。因此,研发一种高效、绿色的染料废水降解方法迫在眉睫。除光能外,自然界中还存在着振动能和室温温差变换热能等普遍存在的清洁能源形式,如可用来应用在有机染料废水处理中将具有广阔的应用前景。类似于光催化由光伏效应诱导电荷引发电化学反应的的光-电-化学效应,铁电材料所具有的压电效应和热释电效应也具有将振动能和室温温差变换热能转变为电能的能力,且转换效率较光催化的光伏效应要高,分别达到了 40%-60%和40%-45%。因此,由压电效应和热释电效应诱导的机械催化和热催化的染料降解效果较半导体光催化会更好。因此,我们计划研究以机械-电-化学效应为基础的机械催化和以热-电-化学效应为基础的热催化的染料降解技术。BaTiO3纳米线是一种被广泛研究的铁电材料,其不含铅,具有相对较高的压电系数(~45 pC/N)和热释电系数(~90μC ITn-2 K-1),且可被反复弯曲或加热冷却,可作为一种理想的催化剂来实现机械催化和热催化。本文中,我们在水热合成的BaTi03纳米线的基础上实现了基于机械-电-化学效应的机械催化染料降解。在低频超声振动的辅助下,在60分钟内染料降解率可以达到~98%。此外,在冷热循环的激励下我们实现了基于热-电-化学效应的热催化染料降解,在72个冷热循环内降解率达到了~99%。为得到更好的热催化降解效果,我们在水热合成的BaTiO3纳米线的基础上制备了 BaTi03@Zn0纳米材料并在42个冷热循环内得到了~98%的染料降解率。在随后的重复性实验中,催化剂在经过多次催化实验后,在相同的催化时间内仍具有很高的染料降解率,催化性能没有受到很大损失,显示我们制备的催化剂可以经受长时间的振动,或者被反复加热冷却而不变性,具备很好的可回收性。此外,机械催化和热催化染料降解过程中产生的活性物种如羟基和超氧自由基在活性物种检测实验中被观察到。在实验结果的基础上,我们讨论了机械催化和热催化以及负载ZnO提升热催化性能的基本机理,为进一步的研发和应用提供了理论和实践基础。结果表明,应用无铅铁电BaTiO3纳米线催化剂实现的利用振动能的机械催化和利用室温温差变换热能的热催化是一种对绿色能源有效利用的的高效、环保的染料降解技术,在有机染料废水处理方面具有重要的现实意义。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2018-03-12)

张爱茜,孟楠,韩朔睽,王连生[3](2005)在《光催化还是机械催化:氧化亚铜催化降解对硝基苯酚研究》一文中研究指出1998年,日本科学家Hara Michikazu等首次报道了0.3-0.5微米直径的氧化亚铜颗粒在可见光的照射下将水分解为氢气和氧气的现象;在随后的深化研究中,水在关闭光源保持搅拌的情况下很长时间内仍能继续分解。Hara等认为氧化亚铜作为催化剂使搅拌产生的机械(本文来源于《第叁届全国环境化学学术大会论文集》期刊2005-11-01)

机械催化论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在目前印染工业废水污染日益严重的情况下,一系列物理、化学、生物方法被开发利用来降解这些危害很大的有机染料废水。其中半导体光催化作为一种绿色环保的催化方式受到了广泛地关注,发展很快。但由于大多数半导体光催化剂禁带较宽,导致了其光吸收范围窄,降解效率较低,严重阻碍了其应用发展。因此,研发一种高效、绿色的染料废水降解方法迫在眉睫。除光能外,自然界中还存在着振动能和室温温差变换热能等普遍存在的清洁能源形式,如可用来应用在有机染料废水处理中将具有广阔的应用前景。类似于光催化由光伏效应诱导电荷引发电化学反应的的光-电-化学效应,铁电材料所具有的压电效应和热释电效应也具有将振动能和室温温差变换热能转变为电能的能力,且转换效率较光催化的光伏效应要高,分别达到了 40%-60%和40%-45%。因此,由压电效应和热释电效应诱导的机械催化和热催化的染料降解效果较半导体光催化会更好。因此,我们计划研究以机械-电-化学效应为基础的机械催化和以热-电-化学效应为基础的热催化的染料降解技术。BaTiO3纳米线是一种被广泛研究的铁电材料,其不含铅,具有相对较高的压电系数(~45 pC/N)和热释电系数(~90μC ITn-2 K-1),且可被反复弯曲或加热冷却,可作为一种理想的催化剂来实现机械催化和热催化。本文中,我们在水热合成的BaTi03纳米线的基础上实现了基于机械-电-化学效应的机械催化染料降解。在低频超声振动的辅助下,在60分钟内染料降解率可以达到~98%。此外,在冷热循环的激励下我们实现了基于热-电-化学效应的热催化染料降解,在72个冷热循环内降解率达到了~99%。为得到更好的热催化降解效果,我们在水热合成的BaTiO3纳米线的基础上制备了 BaTi03@Zn0纳米材料并在42个冷热循环内得到了~98%的染料降解率。在随后的重复性实验中,催化剂在经过多次催化实验后,在相同的催化时间内仍具有很高的染料降解率,催化性能没有受到很大损失,显示我们制备的催化剂可以经受长时间的振动,或者被反复加热冷却而不变性,具备很好的可回收性。此外,机械催化和热催化染料降解过程中产生的活性物种如羟基和超氧自由基在活性物种检测实验中被观察到。在实验结果的基础上,我们讨论了机械催化和热催化以及负载ZnO提升热催化性能的基本机理,为进一步的研发和应用提供了理论和实践基础。结果表明,应用无铅铁电BaTiO3纳米线催化剂实现的利用振动能的机械催化和利用室温温差变换热能的热催化是一种对绿色能源有效利用的的高效、环保的染料降解技术,在有机染料废水处理方面具有重要的现实意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

机械催化论文参考文献

[1].尤慧琳.铌酸钠铁电纳米材料机械催化和热催化染料降解研究[D].浙江师范大学.2018

[2].夏云涛.铁电钛酸钡纳米线机械催化和热催化染料废水降解研究[D].浙江师范大学.2018

[3].张爱茜,孟楠,韩朔睽,王连生.光催化还是机械催化:氧化亚铜催化降解对硝基苯酚研究[C].第叁届全国环境化学学术大会论文集.2005

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