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1. 研究目的与意义(文献综述)
过氧化氢( H202)是一种清洁 、 绿色的环境友好型的强氧化剂 ,可以任 意比例与水混溶 ,用于燃料电池仅仅排出水和氧气,也是易储存运输的液态燃料,可作为漂白剂 、氧化剂 、消毒剂 、脱氧剂 、交联剂和聚合物引发剂, 在造纸、化学品合成 、水处理、化学浆和机械浆的ECF、TCF的漂白等领域有广泛应用。 纯H202为淡蓝色的黏稠液体 ,其水溶液为无色透明液体 ,俗称双氧水 。双氧水可用于医用伤口、环境和食品的消毒。
蒽醌氧化(aq)是工业生产h2o2的主要工艺,目前占h2o2总产量的95%以上。aq工艺由于产生大量的废水(如2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯、叔丁基脲和k2co3碱液)、废气(均三甲苯异构体)和固体废物(活性氧化铝),对环境不利。因此,许多人致力于开发新的方法来生产过氧化氢,这种方法可以在更温和的反应条件下操作,不会产生废物。最近,光催化反应法生产过氧化氢越来越受到人们的关注,这将是h2o2化学的一个有意义的突破。与aq和直接合成法相比,光催化法不使用危险的h2,只需要富含地球的水和o2作为原料,以可再生阳光为能源,以半导体为光催化剂,而且整个过程无污染物排放,是一种安全、绿色的过氧化氢生产方法。基于这些特点,光催化合成过氧化氢具有广阔的应用前景,在这一领域已经出现了大量的相关研究。
光催化是一种很有前途的方法。基本概念如下:
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:以无机半导体钒酸铋为基底材料,以bi(no3)3·5h2o为bi源,nh4vo3为v源,氨水为形貌控制剂,通过水热法合成。在此基础上,以hauclo4为au源,采用光沉积法将贵金属颗粒金(au)负载在钒酸铋的{010}面,通过简单且精密的实验装置,对au/bivo4光催化生产过氧化氢进行条件优化,使过氧化氢性能明显提高。
技术路线:制备催化剂au/bivo4 → 进行不同条件下光催化产生产过氧化氢实验 → 分析数据
3. 研究计划与安排
第1周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需条件。确定方案,完成开题报告;
第2-3 周:完成毕业论文开题报告,确定实验技术路线,确定具体的实验方案和步骤。
第4-7周:探究并熟练掌握au/bivo4合成方法及条件。
4. 参考文献(12篇以上)
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[2]siahrostami, s.; li, g. l.; viswanathan, v.; nrskov, j. k. one- or two-electron water oxidation, hydroxyl radical, or h2o2 evolution. j. phys. chem. lett. 2017, 8, 1157–1160
[3]muuronen, m.; parker, s. m.; berardo, e.; le, a.; zwijnenburg, m. a.; furche, f. mechanism of photocatalytic water oxidation on small tio2 nanoparticles. chem. sci. 2017, 8, 2179–2183.
