СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГИДРОКСОСИЛИКАТА КОБАЛЬТА

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 4
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 6
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Проблемы и методы очистки загрязненных и сточных вод 6
1.2 Материалы для нейтрализации загрязнителей и очистки сточных вод 13
1.3 Способы получения фотокаталитически активных материалов 17
1.4 Постановка задачи исследования 20
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 20
2.1 Материалы и методы исследования 20
2.2 Основные методы исследования и обработки экспериментальных данных 21
2.2.1 Методы синтеза 21
2.2.2 Методы исследования 22
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 25
3.1 Гидротермальный синтез и изучение свойств гидроксосиликата кобальта 25
3.1.1 Рентгенофазовый анализ 25
3.1.2 ИК-спектроскопический анализ 26
3.1.3 Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) 27
3.1.4 Удельная площадь поверхности 28
3.2 Механохимический синтез образцов и изучение их свойств 29
3.2.1 Рентгенофазовый анализ 29
3.2.2 ИК-спектроскопический анализ 30
3.2.3 Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) 30
3.2.4 Удельная площадь поверхности 31
3.3 Изучение фотокаталитических свойств материалов 31
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 36

Весь текст будет доступен после покупки

Вода - это жизненно важный ресурс для всех организмов на Земле. Однако, в настоящее время мы сталкиваемся с серьезной проблемой - загрязнением пресной и морской воды органическими и неорганическими веществами, биоактивными веществами и микроорганизмами [1]. Рост населения и уровня потребления ведет к увеличению объемов производства воды и химических продуктов, что в свою очередь приводит к образованию больших объемов отходов и промышленных сточных вод. Органические и неорганические загрязнители, попадающие в воду, часто не разлагаются и наносят непоправимый вред окружающей среде [2]. Поэтому очистка водных ресурсов и их сделать пригодными для использования становится неотложной задачей.

На сегодняшний день существует несколько методов очистки сточных вод, включая механические, химические, физико-химические и биологические [3]. Однако последние исследования в области фотокатализа показывают, что гетерогенный фотокатализ может быть эффективным методом для разложения органических загрязнителей [4]. В этом процессе специальный фотокатализатор на основе полупроводникового материала используется для разложения органических углеводородов в водной среде. Различные гетерогенные фотокаталитические реакции могут протекать под воздействием электромагнитного излучения, солнечного света, ультрафиолетового излучения и других типов. Полупроводниковые материалы на основе оксидов металлов, такие как TiO2, ZnO, Co3O4, SnO2, WO3, используются в качестве активных фотокатализаторов [5]. Кобальтсодержащие материалы обладают высокой химической устойчивостью и реакционной способностью, поэтому они являются перспективными материалами. Исследователи продолжают работать над поиском новых составов и методов получения фотокатализаторов.

Для синтеза фотоактивных материалов используются различные методы, такие как золь-гель технологии, осаждение и соосаждение, механохимический, гидротермальный и другие [6]. В данной работе были выбраны методы гидротермального и механохимического синтеза благодаря их простоте и эффективности при низких температурах. Целью данной работы было разработать условия получения кобальтсодержащего композита на основе высокодисперсного кремнезема и изучить его фотокаталитические свойства.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Проблемы и методы очистки загрязненных и сточных вод

Вода является жизненно важным ресурсом для всех живых организмов. Она обеспечивает жизнедеятельность растений, животных и людей, а также является основным фактором климатообразования на планете Земля. Однако, сегодня мы сталкиваемся с серьезной проблемой загрязнения водных ресурсов, таких как реки, озера, моря и подземные воды. Это происходит из-за неправильного использования и незаконного сброса отходов, которые негативно влияют на качество воды и опасны для окружающей среды.

Стоковые воды - это воды, которые отводятся в водоемы с промышленных объектов и жилых районов через канализационную систему или естественным путем. Они включают отходы, образующиеся в результате деятельности людей и предприятий, а также атмосферные осадки, падающие на промышленные и жилые территории.

Загрязнение водных ресурсов вызывает изменение физических, химических и биологических свойств воды, делая ее непригодной для использования и нанося ущерб народному хозяйству и здоровью населения. Загрязнение воды может быть механическим, химическим, бактериальным, биологическим или радиоактивным в зависимости от типа загрязнения [7].

Для предотвращения загрязнения водных ресурсов и сохранения качества воды необходимо принять меры по улучшению систем управления отходами, строгое контролировать выбросы от промышленных предприятий и разработать эффективные методы очистки сточных вод. Это позволит поддерживать экологическое равновесие и обеспечивать чистую воду для людей и живых организмов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. C. Garriga. Оптимизация процесса гетерогенного фотокатализа сточных вод и газовых выбросов // Dissertation, Universidad de Gran Canarias, 2007.
2. UNEP, UNICEF and WHO: United Nations Environment Programme, United Nations Childrens Fund and World Health Organization Children in the New Millenium: Environmental Threats to Children // Internet, 2012.
3. S. Lathasree, B. Nagesware Rao, V. Sivashankar, K. Sadasivam. Heterogeneous photocatalytic mineralization of phenols in aqueous solutions // Journal of Molecular Catalysis A: Chem. 2004.Vol. 223. P. 101–105.
4. T. Oppenlander. Photochemical Purification of Water and Air // Weinheim: Wiley-VCH, 2003. 368 p.
5. E. Corcoran, C. Nellemann, E. Baker, R. Bos, D. Osborn, H. Savelli. Sick Water? The Central Role of Wastewater Management in Sustainable Development // United Nations Environment Programme: a rapid response assessment. 2010. 88 p.
6. N.P. Cheremisinoff. Handbook of Water and Wastewater Treatment Technologies. Butterworth-Heinemann: Oxford, 2002. 576 p.
7. T. Matsuo, K. Hanaki, S. Takizawa, H. Satoh. Advances in Water and Wastewater Treatment Technology // Molecular Technology, Nutrient Removal, Sludge Reduction and Environmental Health. 2001. 325 p.

Весь текст будет доступен после покупки