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LOGO指导教师：胡晓波铁氧化物光催化降解有机污染物班级：11应用化学学生：莫文杰学号：11205023110LOGO论文的主要工作论文的主要工作包括：1．背景和意义2．实验实施流程3．实验数据4．结论背景：我国的环境中有机污染是非常严重的，种类多、数量大，严重危及人体健康的有机物达二、三百种。不同水源的水和自来水中的水有机污染物种类和数量相当大，污染的问题也是相当突出。意义：从全世界角度来考虑，水体有机污染已经是呈现非常严重的态势，治理水体有机污染刻不容缓。如何低成本且有效的治理水体有机污染成为了要探索的问题，本文就是基于这一点，在已知可能性的前提下，进一步验证铁氧化物光催化降解有机污染物的可行性及其降解效率的影响因素。第一章：选题背景及意义第二章：实验实施流程2.1氧化物的制备方法实验采用的是水合法制取铁氧化物。2.2实验原料六水合氯化铁（FeCl3.6H2O）270.2962、尿素（CO(NH2)2）60.06、无水乙醇。2.3实验方法（1）称取5.0000g六水氯化铁晶体，溶解在20ml水中，加入5ml浓度为百分之二十的尿素溶液，然后将混合溶液加入到水热反应釜中，放入140℃恒温加热室中加热6小时（2）待反应结束后，取出水热反应釜，然后将溶液离心分离，去除上层清液，取出沉淀，用无水洗涤并干燥，得到固体粉末状的铁氧化物样品，并用样品袋装好并密封贴上标签。（3）用同样的方法做20个样品改变变量，将尿素溶液换成浓度为百分之十的尿素溶液5ml，实验过程与上诉过程保持一样，用同样的水热法做20个样品并用样品袋装好并密封贴上标签。(4)然后进行变量改变后的实验。改变恒温加热器的温度为170℃，并分别制作浓度为百分之二十样品和浓度为百分之十的样品各10组并重复上诉实验，并记录实验数据。第二章：实验实施流程2.3有机污染物的选择和制备现实生活中有机污染种类繁多，不便于选择，实验室中选择的原则是廉价、易得、安全且具有代表性，所以本实验以甲基橙溶液来代替现实生活环境中被污染的水源及在实验室环境下假设水体的有机污染物为甲基橙。在进行铁氧化物光催化讲解有机污染物实验之前，首先要配置一定浓度的甲基橙溶液作为样品和空白对照。用天平称取5mg甲基橙配置浓度为5mg/L的甲基橙溶液作为污染物样品和空白对照。2.4实验具体的实施步骤由于絮凝剂尿素的量有20%和10%两种浓度的，所以铁氧化物可以分为两个种类的样品，分别为铁氧化物（20%尿素）样品一类和铁氧化物（10%尿素）样品二类的，所以本实验实际上共有40组数据需要记录，每组数据加上样实验组和空白对照组共有两组，总共应该记录的数据为80组数据。再按照上诉过程进行另外的改变量的补充实验。第二章：实验实施流程2.5实验方法（1）取两个50毫升的烧杯，分别加入事先配好的浓度为50mg/L的甲基橙溶液20ml，然后其中一个加入0.5g铁氧化物（20%的尿素），搅拌均匀，另外一个不放任何东西作为空白对照，黑暗环境静置一段时间（约20min），在波长为470nm条件下，去3ml溶液离心分离去上层清液分别记录初始吸光度然后放在同一台紫外光谱仪下（365.0nm）进行照射光解，照射时间约为1h，期间每十分钟取溶液3ml进行离心分离取上层清液进行吸光度测定，来判断铁氧化物的光催化讲解效果。用同样的方法进行接下来所以样品1类的20个样品的测定。并记录下实验数据。（2）同样的方法，取出两个烧杯，分别加入事先配好的浓度为50mg/L的甲基橙溶液20ml，然后其中一个加入0.5g铁氧化物样品2类（10%的尿素），均匀搅拌，另外一个不放任何东西作为空白对照，黑暗的环境中静置一段时间(约20min)，在波长为470nm条件下，去溶液3ml离心分离取上层清液测试吸光度然后分别记录下溶液的初始吸光度，然后放在同一台紫外光谱仪器下（365.0nm）进行照射逛街，照射时间约为1h，然后分别取溶液3ml离心分离取上层清液测试溶液吸光度的变化期间每十分钟分别记录下两烧杯内溶液的吸光度，来判断铁氧化物的光催化降解效果。并用同样的方法测定样品2类中其余样品，并记录下实验数据。（3）然后进行变量改变后的实验。改变恒温加热器的温度为170℃，并分别制作浓度为百分之二十样品三类和浓度为百分之十的样品四类各10组并重复上诉实验，并记录实验数据。第三章实验数据3.实验数据处理一类样品实验数据二类样品实验数据三类样品实验数据四类样品实验数据样品的定性和表征一类样品17号样品XRD图谱样品的定性和表征二类样品19号样品样品的定性和表征三类样品的5号样品XRD图谱样品的定性和表征四类样品的10号样品XRD图谱第四章结论与讨论从实验的数据结果可以看出，实验的产物主要有两类铁氧化物α﹣Fe2O3—样品一类17号样品和二类19号，γ-Fe2O3---样品三类5号样品和样品四类10号样品，且γ﹣Fe2O3在同样的条件下对于甲基橙溶液的光催化降解效果要比α-Fe2O3要好，从样品的XRD的表征图可以看出，衍射峰峰宽较窄，峰型较为尖锐，表明结晶度较好，结晶较为完善。实验也还有不完善的地方，比如说与前人的实验过程相比，实验的方向和设计实验的思路都还不够全面，XRD图谱要进行去背底的处理等等。若想要全面研究铁氧化物光催化降解的性能，则必须要做更多的对比和变量实验。如本实验采取的是水合法制备铁氧化物，以聚沉剂尿素（CO(NH2)2）的浓度和反应温度为变量，从而设定制备的四种类型的铁氧化物的设计思路其实是不全面的。后期若是进一步实验还应该添加更多的铁氧化物的制备的方法，如沉淀法和直接氧化法等等。且在验证铁氧化物光催化降解有机污染物（实验室替代物：标样甲基橙溶液）的过程中，变量过于单一，后期进一步实验则应该添加更多的变量来进一步探究铁氧化物的光催化降解效果，如：改变甲基橙溶液的PH；改变实验所用的紫外光的波长；添加相应的物质如H2O2、硼来改变铁氧化物的光催化忒性，等等。同样，在实验完成后的样品的表征阶段，样品进行XRD的图谱表征，虽然能一定程度的体现样品的纯度和类型，但是若要进一步确定该实验的结果，则需要进一步的进行样品的粒径分析实验和晶体类型对比实验。这些是本次实验与同类型实验相比的在设计上的不足之处。在本次论文设计过程中，感谢我的学校，给了我学习的机会，在学习中，胡晓波老师从选题指导、论文框架到细节修改，都给予了细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议，老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。这篇论文是在胡晓波老师的精心指导和大力支持下才完成的。同时还感谢所有授我以业的老师，没有这些年知识的积淀，我没有这么大的动力和信心完成这篇论文。感恩之余，诚恳地请各位老师对我的论文多加批评指正，使我及时完善论文的不足之处。谨以此致谢最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的各位老师以及认真倾听的同学们表示衷心的感谢。致谢